隠居エンジニアのものづくり

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MOS-FETのしくみ(損失)

ドレイン電流による損失 負荷抵抗1Ωとした場合のMOS-FETの損失をグラフにしてみました。 グラフはOFF抵抗無限大、ON抵抗0Ωの理想的MOS-FETモデルです。 OFFからONに遷移する過程は抵抗無限大から徐々に抵抗値が低くなって最終的に0Ωになりますが、この過程…

MOS-FETのしくみ(寄生容量)

半導体の寄生容量 半導体の寄生容量の説明の前に、コンデンサの構造を説明をします。 コンデンサ構造 誘電体を金属板(電極)でサンドイッチした構造がコンデンサです。 容量は金属板の面積に比例し、金属板の距離に反比例します。これと同じ構造をした半導…

レーザー加工機での試作材料

試作材料 バッテリーケースとバッテリーマネージメント基板との配線など、曲げた時の硬さや、実質的距離は3DCAD上で見るのは煩雑で、精度もあまりよくありません。 試作して様子を見るのが現実的だと思います。 基本的に厚さ2mmのアクリル板にて設計してい…

マインドストームEV3の後継機? その5 (制御性の高いロボット・走行評価に使用したプログラム)

制御性の良いロボットにするために ロボットに慣性が働くので完全にプログラムの指令通りにロボットを動かす事はできないのですが、ある程度慣性の影響を小さくして思い通りに動かしやすい(制御性が高い)ロボットに仕上げる工夫はできます。 以下に気を使…

マインドストームEV3の後継機? その4 (組立編)

スプロケットホイールを両支持用に作り替える M3×12mm 5本 外形8mm内径3mmの樹脂スペーサ 12個(3個合わせて6mmスペーサとして使用) 動画では省きましたがネジを止める部分には、ネジ止め剤を使用する事をお勧めします。 タミヤ メイクアップ材シリーズ ネ…

マインドストームEV3の後継機? その3 (部品製作編 & 製作のコツ)

大は小を兼ねない! 工具に関しては”大は小を兼ねる”が当てはまらない事があります。 当ブログでは簡単に検索できる事柄は省く方針ですが、タップハンドルがあると良いと勧めたところ、下記の工具を購入していたチームがありました。 K-438A タップハンドル …

マインドストームEV3の後継機? その2 (機体紹介)

履帯型でビジュアル的・メカ的に楽しい 25度傾斜路+バンプの走行シーンです。 サスペンションが機能的に動作していてメカ的に楽しい感じになっているのではないでしょうか? 講習会用ロボットの傾斜路+バンプのクリア 駆動部の確実な動作(制御性が良く、…

マインドストームEV3の後継機? その1 (仕様編)

マインドストームEV3 エデュケーションキットの定番”レゴマインドストームEV3の生産が2021年6月30日に終了しました。 レゴマインドストームEV3基本セット”は値段相応(税込み7万円弱)の高性能です。 付属のギヤードモータは回転数が低い領域でも充分なトル…

正確な制御・再現性の高い動作の為に

”ソフトウエアの意図”した通りにハードウエアは動かない 走行中のロボットのモータドライバに0%を指示しても”速度0m/s”にはなりません。 実際には、完全な静止状態まで0.1秒程度の時間のズレが発生します。 時間のズレはロボットの重さやギヤ比によって異…

Arduino UNO もどき (Arduinoを用いたI2Cデバイス製作)

ArduinonのI2Cスレーブ動作 ArduinoにはI2Cスレーブデバイスとして動作させる為の関数が用意されています。 これを使えば、I2CモータドライバやI2Cセンサを作る事ができます。 例えば4chラインセンサを作る場合に必要なのはA/Dポート4個とSDA、SCLだけです。…

近藤科学シリアルサーボ(ICS)のメリット

ラジコン用サーボモータ ラジコン用サーボモータは飛行機のラダー・エルロン・エレベータなどの操作や自動車のステアリング操作を行う目的で設計されています。 この為に”60度のスイングスピード”がいかに速いかが性能指標になっています。 電動ラジコンカー…

近藤科学シリアルサーボ(ICS)をICS変換基板を使わずに制御する方法 (ソフトウエアシリアル)

Arduioでシリアルサーボを制御するメーカー推奨の方法 UNOの場合は”KSBシールド2 ” + ”ICS変換基板” Nano、Pro miniの場合は”ICS変換基板”を配線(以下のURL参照) ICS変換基板 | 近藤科学 (kondo-robot.com) デフォールトではプログラムの書き込み&シリア…

近藤科学シリアルサーボ(ICS)をICS変換基板を使わずに制御する方法 (ハードウエアシリアル)

Arduioでシリアルサーボを制御するメーカー推奨の方法 UNOの場合は”KSBシールド2 ” + ”ICS変換基板” Nano、Pro miniの場合は”ICS変換基板”を配線(以下のURL参照) ICS変換基板 | 近藤科学 (kondo-robot.com) デフォールトではプログラムの書き込み&シリア…

リモート講習会用ヘッドセット

リモート講習会での不便(その2) ロボット教室が長期にお休みになってブログでの技術情報共有とTeamsを使ったリモート講習会を始めたのは前出の通りです。 Teamsでの講習を始めた時に、PCのスピーカとマイクには不便を感じました。 やっぱりヘッドセットは必…

Pixy2.1 レンズ交換

ロボットビジョン (Robot vision made easier:pixycam.comの冒頭文) 画像処理を行った結果を出力してくれる便利なカメラとして登場した”Pixy CMUcam5 イメージセンサ”ですが、既に2回のモデルチェンジを経ています。 (Original Pixy → Pixy2 → Pixy2.1) Pi…

任意波形/ファンクション・ジェネレータ JDS2900 インプレ

任意波形(ソフト付属) DDS方式2CH 266MS/s ¥14,620 桁間違ってんじゃね?と思う値段ですね。 そろそろ、長年連れ添ったアナログ式ファンクションジェネレータに別れを告げて、任意波形/ファンクション・ジェネレータに買い替える予定だったので、早速調査開…

レーザー加工を前提にした設計例その3(試作用材料)

試作 3DCADで設計を行って、干渉チェックをクリアしていれば、問題なく組み上がります。 組み上がりを眺めると、CAD上で色々な角度から見ていたのに ”ここは剛性不足かな” とか ”まだ寸法詰めれるな” とか色々思うことがあります。 現物とCAD上のモデルにギ…

リモート講習会用ガジェット

リモート講習会での不便 ロボット教室が長期にお休みになってブログでの技術情報共有を始めました。 最近はTeamsを使ったリモート講習会も行っています。 技術的な内容を理解して頂くには、図示する事が大切です。 予め講習内容に関する図表は準備しますが、…

レーザー加工を前提にした設計例その2

アクリル板 黒色アクリル板は半導体レーザーでもCO2レーザーでも加工性の良い材料です。 キャスト材を用いて、応力集中に注意(角を作らない)を払って設計すれば、強くて軽いロボットを製作できます。 接着面積の確保&組立精度向上 アクリル板同士を溶剤接…

レスキューラインロボット(履帯型・レスキューアリーナでの検証結果)

履帯型ロボットの製作 タミヤのトラック&ホイールセットは入手性が良いのですが、履帯が軟質樹脂製の為にグリップ不足で坂道を上る事ができませんでした。 タミヤ 楽しい工作シリーズ トラック&ホイールセット | タミヤ (tamiya.com) 履帯に熱可塑性エラス…

レーザー加工を前提にした設計例

メカニカルパーツ ネットストア”モノタロウ”で手軽にメカニカルパーツが購入可能になりました。 289円(税別)のリニアブッシュ(直動ユニット)を見つけたので、早速購入しました。 直径6mmのシャフトと組み合わせて使用します。 リニアブッシュ・シャフト…

レーザー加工機beamoの近況

レーザー管の消耗 ゴールデンウイークに入って、レスキューラインお手本ロボット2023モデル製作の為に連日レーザー加工機を使用してます。 購入から1年半が経過して、”レーザー管の使用時間は?”と気になったので確認しました。 beamo(CO2レーザー加工機)の…

Arduino用のデバッグ用LED表示器

ArduinoIDEでのデバッグ ArduinoIDEの様にブレークポイントの設定などのデバッグモードが無い開発ツールでのロボット作りには、プログラムがどの状態にあるのかを知る手段が必要です。 特定の関数内を実行している間LEDを点灯するなど、LED表示によってデバ…

自作基板製作(基板カットについて)

はじめに エッチング用のレーザー加工機でのパターン処理、クエン酸エッチングの導入によって、基板を自作する事が、手軽(簡単・早い・確実)になりました。 唯一面倒だと思うのが基板のカットです。 基板のカット キソパワーツル製ミニサーキュラソウテー…

DCモータのノイズ対策(コンデンサの半田付け)

以前、DCモータへのノイズ対策としてFC-130SAにコンデンサが取り付けられた例(ラジコン用)を紹介しました。 電動ラジコンカー用DCモータ ロボットの必要トルクを計算して選定したモータが必ずノイズ対策済みとは限りません。 今回は、ノイズ対策されていな…

レーザー加工機でM2のスペーサーを作る(ポリアセタール・beamoパラメータ設定)

熱が”こもる”部品 レーザー加工機での切断はレーザー波長に吸収のある材料が蒸発する程の温度になる事が条件です。 この条件においてアクリル板はレーザー加工機との相性が良いので綺麗に仕上がります。 以前、beamoにてポリアセタールが切断できる事を記事…

ラインセンサの自作

色々な物の生産が滞る事態が発生しています。 一過性の事態だとは思いますが、個人でオーダーできる基板製造屋さんの納期が1か月を超える勢いの様です。 この様な時に片面基板のパターンを設計するセンスと片面基板を製作するノウハウが役に立ちます。 基板…

ロボカップジュニア レスキューライン・メイズロボットの大きさ

ロボットの最適な大きさは? 大きさは、機械設計の際に序盤で決める必要がある要件の一つです。 大きい・小さいなどの相対する要件には必ずトレードオフの関係があります。 考え方としては、両極端をイメージして間のメリットの多い所や、致命的なデメリット…

ロボカップジュニア レスキューライン 製作手順・動作確認

はじめに ”ロボカップアジアパシフィック2021あいち”で頂いた質問の続きと言うよりは、大会当日の練習用アリーナでの調整風景を見て、色々気になった事についてロボット作りの流れで書いてみました。 ルールの理解 ロボット製作手順の最初は仕様を決める事で…

ロボカップジュニア レスキューライン 精密度と正確度

はじめに”ロボカップアジアパシフィック2021あいち”で頂いた質問の続きです。 精密度と正確度はどちらが大切ですか? この質問を直球で受けた訳ではありませんが、質問内容を要約するとこんな感じです。 ”どちらも必要ですよね?”と言う答えにくい類の質問で…