ときどき、これらロボット界の現状をウェブで垣間見るが、見る度に想像を絶する発展がアマチュアの世界でも繰り広げられ、新たにやってみようかという意欲を失わせるのに十分だ。信じられない速度でマイクロマウスが迷路の中を駆け巡り、相撲ロボットは、圧倒的な迫力で、相手を土俵の外へはじき飛ばす。ロボットが色の違うボールを器用につかんで、色別に整理し、GPSを搭載して実際の町の中を障害物を避けながら通行する。ここも、素人が気楽に遊べるところが急速に失われつつある。上を見ていたらきりがない。そこまで行かなくても面白いことはたくさんある。実用をモットーとするがた老AVR研究所としては、実用的な目的は既に考えてある。最初の応用例は、ウェブカメラのアングル制御である。BeagleBoardあたりにウェブカメラを載せ、遠隔地からカメラを自由に操作できるようにすれば、ウェブカメラの能力を飛躍的に広げることが出来る。カメラのアングル、ズームなどがサーボモーターによって制御出来れば、とりあえずの実用性は十分だ。次のアプリケーションは、お掃除ロボットだ。小型掃除機を改良し、床の障害物を判別して、それを避けながら定期的に歩き回り、電池が減れば、自分でコンセントにつながりに行って充電する。市販品もあるようだが、これが完成できれば、家族の中でも大威張りだ。夢(妄想)は大きい方が楽しい。行き当たりばったりに部品を買ってくる(2/18/2011)夢はどこまでも膨らむが、ただ考えているだけでは何も始まらない。千里の道も一歩からという。¥200)、ステップモーター(¥350)などを買い込んだ。何でも良いから、とりあえずは何か動くものを作ろうという方針である。帰ってきてすぐ間違ったものを買ったことに気づく。買って来たFETアレイMP4401は、ステップモーター用のNMOS-FETだけのアレイで、一般のモーター用のドライバーではない。このままではタミヤのモーターは制御できない。モーターの正逆転をするにはHブリッジといってトランジスタで言えば、コンプリメンタリなFETアレイが必要なのだ。それに、初心者がいきなりFETドライバーで動かすのは、どうもやめたほうが良さそうだ。FETのON抵抗は、0.1オーム台で、下手な制御をすると、一瞬に大電流が流れ機器を壊してしまう。最初は、バイポーラの定番のトランジスタのモータードライバーを使うのが無難なようだ。始めは何故、みんな電圧降下の大きい、こんな非効率なバイポーラのモータードライバーを使うのか理解できなかったが、調べるうちに理由がわかった。こちらの方が少々無理な制御をしても簡単には壊れないから安心なのだ。それに、タミヤのツインギヤセットについているモーターの定格の推奨は、1.5Vなので、3.7Vのリチウムバッテリーを使うのなら電圧降下の具合がちょうど良い。なにも損失の少ないFETドライバーを考える必要がない。次の日、家族が日本橋に行きたいと言うので、また秋葉原に寄る。¥340)を仕入れた。ライントレーサーなら、モーターを逆転させる必要はないが、まだアプリケーションを何にするか決めていない。気の付いた部品は揃えて置こうというぐらいの気持ちだ。当初は、ARM基板がついたライントレーサーキットを買おう(¥6000以上する)と思っていたくらいだから、少々余剰部品を沢山買ってもおつりがくる。回路を真剣に検討し始める。調べてみれば、余り難しく考える必要はなかった。Hブリッジとか言っているが、要するに2極双投のスイッチをFETか、トランジスタが替わりをしているだけと考えれば理解が早い。モーターという誘導負荷を動かすので、逆起電電圧とか、両方の素子が導通しないためのデッドタイムとかに気をつければ、そうびびることはない。最初はバイポーラで始めることにする(臆病である)。FETは、やっぱり1.5Vでは動かない(2/20/2011)まずは、ブレッドボードで買ってきたパーツの動作確認テストをする。最初は、間違えて5ヶも買ってしまったMP4401である。生産終了なのに人気が高いと言うので、ついわけもわからず大目に買ってしまっている。一ヶ¥200で、モジュールひとつにN-MOSのパワーFETが4ヶも入っている(ステップモーターも買ってあるので無駄にはなるまい)。オペアンプのように最小動作電圧はデータシートにないが、想定している3V近辺でこのFETは動くのだろうか。だめもとで、1.5Vの乾電池ひとつでFETをドライブしてみる。3VのDCアダプターで実験する。おおー、動いた動いた。3V近く(2.7V)かかっているので、やたらモーターの勢いが良い。ライントレーサーにするには苦労しそうな速さだ。結局、安全のため買ってあったバイポーラトランジスタのモータードライバーTA7291Pが思った通りちょうど良い早さになった。1.6Vも電圧降下があることになる非能率)。電池を積んで動かすことを考えれば、慣れてきた時はFETに換えるべきだろう。TA7291Pは、単なるトランジスタアレイではなく、ロジックが内蔵されたICで、アナログ電圧(Vref)でモーターの出力電圧を変えられる。半固定抵抗でやってみる。ブレッドボードで組んで、モーターを動かしてみた。電源は車に積めるよう、プレーヤーに使った3.7Vのリチウムバッテリーである。微速から全速まで無段階で変えられる。ここにPWMでチョッパーした出力をLPFでならせばアクセルが出来るはずだ。石はとりあえず、2313で十分だろう。ライントレーサーの前に、Xbeeか何かでラジコンのテストもしてみたくなってきた。秋月でもXbeeを売り出したことだし。自走車の制作(2/22/2011)車(自走車)のシャーシーを適当な汎用基板で作り出したら止まらなくなった。あちこちのウェブを参考に、それらしい形を作る。モーター制御の部分は、このシャーシーには作りこまず、FETとバイポーラの2つにわけてテストできるようにモーター制御のサブ基板を作る。これを組み立ててみたらなんとなく自動車らしくなり昔を思い出してはまる。これは、この車体をラジコンカーにするのか、ライントレーサーにするのか、それともマイクロマウスのような自走ロボットにするのか方針が決まっていないからだ。本来は、何を作るか最初に決めて、まず設計図を引き、次に部品を揃え、それから作らないと、良いものは出来ないのだが、こういう気ままな作り方も、「ゆるくて」面白い。モーター制御の最初の練習車だ。モーター2つで自由に方向を変えるため、もう一つの車輪は、カートのキャスターみたいのもので良いと思って調べてみたら、おあつらえのように、同じタミヤから「ボールキャスター」というのが売られていた(最初は自作しようと意気込んでいた)。ウェブを良く見たら、この部品を使っているサイトはやたらに多いことに気づいた。このキャスターは¥400しない。これだけを買いに都心に出かけるのも何だかなあと思っていたら、最近のアマゾンは、自社直接の注文では、どんな安い商品でも送料を無料にしているのを発見した。