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FrostyDesign

自分用にさまざまなものを作るページです

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名古屋大学福田研と共同研究を行うこととなりました

名古屋大学大学院工学研究科マイクロ・ナノシステム工学専攻
バイオ・ロボティクス講座マイクロ・ナノ制御工学研究グループ
福田研究室と個人として共同研究を行うこととなりました。
どのような成果が得られるのか未知数な部分もありますが、
新たなチャレンジとして、ロボット技術のさらなる発展を目指してまいります。

http://www.mech.nagoya-u.ac.jp/MICRO/laboratories/fukuda.html

遠くない将来、学会等でどこかで見たようなロボットを見かける日が来る”かも”しれません。
ニヤニヤして楽しんでいただける日が来れば良いなと思っています。

それでは。
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ロボット紹介まとめ

ロボット紹介まとめ

これまで紹介のまとめ。こんなロボット作ってます。
IMG_0377.jpg

走行動画

1500mm/s 時速5.4kmぐらい


浮いてます

バック宙動画




主要諸元
  • 身長 430mm
  • 重量 2750g
  • 脚長 304mm
  • アクチュエータ(サーボ)
    • 近藤科学 KRS-6003HV(ギアレシオ変更)、KRS-4033,4034
    • 足6自由度×2 腕3自由度×2 計18自由度
  • センサー
    • ジャイロ×2 SSSJ CR0304
  • 制御ユニット
    • CPU SH2 50MHz + FPGA

足のリンク機構
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/16/

制御アーキテクチャ
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/19/


3Dプリントサービスを使ってみました。

データを送ると3Dプリンタで出力してくれるサービスを利用してみました。
今回は6000番サーボのボトムケースを3Dプリントで作成し、
サーボコネクタの出っ張りを無くし、側面取り付け用のネジ穴を設けました。
3Dプリントサービスはi.materialiseのサービスを利用しました。
http://i.materialise.com/
i.materialiseにしたのはポリアミド(ナイロン)系樹脂が選べるところです。
あとオンラインでデータ入稿して見積もりできるので、値段見て頼むかどうか決められるのが良いです。
国内のサービスはABS樹脂系のところが多いようです。
今のところあまり無茶はしていないのですが、触った感じでも
積層部分が剥離するような感じもなく、薄いところは肉厚1mm厚で内部にリブ立てるような設計したり、
M3のスプリュー入れたり、2mmのタップ切ったり、設計ミスしたところを彫刻刀で削ったりといろいろ
やってみましたが問題ない感じです。

写真
IMG_2733.jpg
作成した3Dプリンタ部品。i.materialiseの物性表にはなぜか比重がありませんが、1g/cm^3ぐらいです。

IMG_2766.jpg
サーボ基板加工。
基板をカットして別途コネクタ基板をつけてます。
スルーホールぎりぎりまでカットして、ベタパターンのところを削ってはんだ付けしています。

IMG_2768.jpg
サーボの制御線は裏のパターンを削ってはんだ付け。

IMG_2769.jpg
基板の取り付け
もともとの位置より低いところにつけています。

IMG_2725.jpg
組み立てたところ。ボトムケースにM3のスプリューを入れています。

IMG_2793.jpg
取り付け。サーボのアッパーケースにもネジを切っています。

IMG_2777.jpg
重さも軽くなりました。

価格は上記4個(同型で個数が増えると安くなる)を
納期短縮の優先オプションつけて5308円でした。
うち送料が1840円です。(エクスプレス便)

新型コントローラ

IMG_2750.jpg
というわけで、プリント基板化+FPGA更新して新型になりました。
なんか名前があったほうが良いかなということで
FrostyDesign謹製 FrostyCore1.0とかにしましょう。(今までのは0.9?)
既出も含めてスペック説明。
CPU SH7145 32bit 50MHz memory1MB Flash2MB
besttechnorogy BTC080 SH7145Fマイコンボード

FPGA SPARTAN-6 XC6SLX45-2CSG324C
HUMANDATA XP68-03 PLCC 68PIN Spartan-6 FPGA モジュール

インターフェース仕様
近藤科学シリアルサーボ通信仕様 ICS3.5 115kbps 6ch
プレイステーション2コントローラIF(動作確認はlogicoolコントローラのみ。正規の通信仕様より送受信間隔詰めて使用)
AD 6ch(ジャイロ×2ch(5V)、ジャイロ×1ch(3.3V)、加速度センサー3軸(3.3V)

幅57mm奥行49mm高さ23mm(足を含めると26mm)
重さ44.3g(CPU基板15.7g、IF基板25.1g、FPGA基板3.5g)
ケーブル、スイッチ、コネクタ、足とかいろいろ込み込みだと72.5g

写真
IMG_2710.jpg
CPU基板
IMG_2838.jpg
CPU側のクロックに同期してFPGAを動かすため、クロックラインを引き出してます。

IMG_2843.jpg
IF基板(今回プリント基板を起こしました)

IMG_2715.jpg
FPGA基板

IMG_2746.jpg
FPGAは外部に引き出したJTAG端子からダウンロードケーブルを使って書き込みます。

部品リスト
面倒なのでexcelファイルです。
ダウンロード(xls)


関連過去投稿

アーキテクチャ
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/19/
ユニバーサル基板で作ったときの紹介
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/17/
kicad
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/21/
基板発注
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/22/


今回作成したプリント基板は5枚作成しましたので
欲しい方がいれば実費程度にて配布します。
と言いながら今回使用しているベステクのCPUボードが現在長期にわたって在庫切れですので
中古、ストックその他でCPUボードを入手可能な方のみ提供します。

(2013/1/18時点で在庫復活しています。)
サポートはものぐさなので、それなりです。
ストックせずに使う意思のあるかた、
情報公開して有志を増やせそうな方を優先します。

提供範囲
プリント基板
kicadデータ(自分が分かればOKレベルなので状況にあわせて相談します。)
FPGAのソースコード+バイナリ(verilogです。)
動作確認用のサンプルソフト(基本的にはデバイスの動作確認レベルを想定)
部品リスト

P板.com発注メモ

P板.comに発注した際の初心者としては知りたかったけど、
事前には分からず、やってみて分かったメモ

kicadから出力したファイルそのままでOK。
 P板のページには代表的なCADのガーバーデータの出力手順が書いてあるが、kicadは載っていない。けどOK。
P板.comの見積もりのデフォルトは裏面はシルクなし。
 価格も若干違うので裏面実装が少なければたしかに要らない。
基板サイズは0.1mm(小数点以下1桁)まで記入。
 見積もりではmm単位で入れたが、基板データはインチベースのミリ表記で作っているので、
 オンライン注文後、メールベースで確認後、発注確定になった。
今回のサイズでは見積もり上1~5枚まで価格が同じだったので5枚発注。
軽量化のためデフォルトより薄い基板厚を選択、1mm厚まではデフォルト1.6mmと同じ価格だった。
見積もり条件価格は下記のとおり。(価格はそのときによって変わると思うので参考)

[小計]:¥32,620
[消費税(5.0%)]:¥1,631
[注文合計]:¥34,251
[請求書送付方法]:製品同梱
[納品書送付方法]:製品同梱

【共通仕様】
[基板種類]:リジット基板
[構成層数]:4層
[外形寸法]:49.5 mm × 57.2 mm
[最小パターン幅/間隔]:0.127mm【標準】
[最小穴径/ランド径]:φ0.3/0.6mm【標準】
[レジスト印刷]:両面に塗る
[シルク印刷]:L1面
[板厚]:1.0mm
[板材]:FR-4【標準】
[銅箔厚み]:内層35μ外層18μ【標準】
[長穴]:なし
[端面スルーホール]:なし
[特性インピーダンス]:指定なし【標準】
[ULマーク]:なし【標準】

- 製造サービス ------------------------------------------------------

【案件情報】
[サービス名]:(リジット)ガーバー製造
[工場名]:台湾
[受付番号]:xxxxxxxxxxxx
[製造日数]:8 日
[製造完了予定日]:2012/08/09(木)

【基板仕様】
[製造コース]:ノーマル
[製造枚数]:5 枚
[表面処理]:半田レベラー(有鉛)【標準】
[レジスト色]:黒
[シルク印刷色]:白【標準】
[パッドオンビア]:なし
[IVH/ビルドアップ]:なし
[ルーター切り出し面付/種類]:なし【標準】0種
[ミシン目面付/最小幅]:なし【標準】 2.0mm【標準】
[Vカット]:なし【標準】0本
[ジャンプVカット]:なし【標準】0本
[データ面付け編集サービス]:なし
[オープンショートテスト]:あり【推奨】
[DXFデータ変換サービス]:なし

【見積費用】
[イニシャル費用]:¥0
[基板製造費用]:¥32,620
[製造サービス合計]:¥32,620

出来上がりはこんな感じ。
3b7fafb1.jpeg





885a8422.jpeg
 

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自己紹介:
こんなロボット作ってます。
http://frostyorange.blog.shinobi.jp/Entry/28/

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