ロボカップジュニアサッカーに参戦していたTeamReverseの徒然を記すブログです
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2012年10月23日 (火) | 編集 |
最近1ヶ月おきにしか更新していませんが、一応チームの活動は継続しています。まだロボットはできていませんが、少しずつ進んでいます。

Reverse父です。お久しぶりです。

先月CADの話を書きましたが、Reverse姉は(ジャパンオープンのときに実物を見せてもらったらしい)team mai の方の基板がとっても気に入っていたらしく、その発注に関する資料を参考に、EAGLEでコントロール基板の設計を終え、ロゴを入れ、ガーバーデータに変換し、発注しました。
ついでに、ArduinoProMini類似の基板と、PSoCコンパス変換基板(I2Cブリッジ基板)、ダイセン互換パルスボールセンサ基板も一緒に発注しました。が、ちょうど発注した日に「国慶節の休暇で10日ほど休むね」というメールが来てガックリ...まあ、気長に待っていたら、休み前に製造されていたようで、休み明けすぐに発送の連絡が来ました。ちょっといろいろたくさん頼んだこともあり、EMSで送ってもらうことにしていたので割と速く届きました(少々割高でしたが)。メインの基板以外は5x5cmにそれぞれ2枚、4枚、3枚を面付けしたので、ルーターにダイヤモンドカッターつけて(ドリル固定台も作って)カット。思いのほかキレイに行けました。

PSoC-I2Cブリッジ基板とパルスボールセンサ(単なるRCLPFだけのセンサ)基板は、クラブ所有のTJ3をパルスボール&カーペットに対応させるための部品を用意するために頼んだものです。
パルスボールセンサ回路はReverseが使っているのと同じものですので、もちろんちゃんと動きました(今までと逆にボールが近づくにつれて値が小さくなりますが...慣れれば大丈夫^^)将来的に子供が自分でできるようにリード部品をハンダ付けするだけでできるようにしてあります(もちろんクラブの初級者の子達用です^^。自分でできる中級者以上はユニバーサル基板で十分。Reverse姉妹は軽量省スペースがモットーですから、大きなダイセンセンサ基板のサイズではロボットに入りませんし、今はLPF部分はマイコンと一緒にまとめて基板にしてますからセンサ基板にLPFは不要とのこと。センサ素子は単に配線直結です^^。ただし、メンターとして個人的には、2011ジャパン機である初代黒豹のセンサを載せ替えれば今も通用するのではないかな、という興味があります。我が家の歴代傑作機の一つですし、そのまま壊さずにとってあるので。)
今回試作したセンサ基板は、TJ3のセンサを置き換えるだけでいいように、ネジ穴にも配線してあります。クラブ用はチャッチャと作れるように、チップCRが載せられるようにもしてあります。
PSoCブリッジも、I2CコンパスのHMC6352やHMC5883LをTJ3から(ファイルをいじらずに)直接使えるようにするための部品になる予定です。とりあえずHMC6352はOKになりましたが、HMC5883Lは安価な(中華)コンパス(I2Cレベル変換と3.3Vレギュレータ付き)を使えるように現在奮闘中です。メモリ4kのPSoCではつらい...とりあえずこれらがちゃんと動けば、来期からの体験教室はジャパン準拠のルールで実施可能になります。(なかなか市販品を数十個揃える財力はボランティアのクラブにはないですから)
よく考えると、PSoC 基板はブリッジ限定にしなくても、(PSoCの中身をいじれば)パルスボールセンサ基板にもなりますし、パルスーアナログ電圧コンバータにもできますので、(超安価な中華)超音波をアナログ入力で使うのとかにもいいかもしれません。別途購入した安価な中華製品たちも(一度ロストして1ヶ月以上かかりましたが無事)届きましたので、今度試してもらおうと思います。

話がそれましたが、外注した基板は、やはりレジストとメッキ、シルク、ロゴ等々、家自作ではなかなか味わえない「製品感」がたっぷりです。ほぼ自己満足の世界だと思いますが、こんな基板(10x8センチ=EAGLE縛り、黒レジスト、金メッキ、ロゴ入り)が1枚500円弱でできるのですから、家でエッチングする必要性が見当たらなくなりました。まあ、回路は初代からほとんど変わってませんし、別々の基板を一枚にしただけですので、先週日曜に部品を取り付けて無事動作確認OKとのこと(一カ所だけLED配線違いがありパターンカットとジャンパが必要でしたが)。配線に使うフラットケーブルコネクタも届いたので、あとはモータドライバつないで動けばOKです。ボールセンサ関係は既に北九州試作機でできていますので、これで新作ができるはず...

Reverseの2人は、最初はTJ3を使ったりユニバーサル基板に自作回路を組んだり、市販のArduino互換基板(AVRマイコンボード)を使ったりと、いろんな制御基板(ほんとに沢山いろんな種類があります)を作って来ました。ユニバーサル基板での配線が大変で、制作の作業性や試合時の信頼性、冗長性(予備作り)を考えて、今夏の北九州試作機のときに、自作基板を感光基板+エッチングで作りましたが、
 1.フォトレジスト落としが甘かったのか、フラックスが足りなかったのか、ハンダののりが悪く、ハンダ不良が多発した
 2.ハンダ不良を無理に直したせいで、パターン切れが起こっていた(のに気づかずに、ロボットが動かず遠征中相当苦労した)
 3.製作難易度が全然違うので、家では片面基板限定。回路が複雑になると配置が大変で、どうしてもジャンパをしないといけない部分ができてしまうーー>不格好

という、自作エッチング基板の悪いところを総なめにしたため、次のステップとして「外注」にチャレンジしてみたのです。回路CADのEAGLEにさえ慣れてしまえば、基板外注はそれほど難しくありませんし、海外基板屋さんも品質は特に問題なく、安価に満足の行くものを入手できます(5x5cmなら10枚1000円弱ほどですから...)。実際にやってみた感想として、外注基板を自作エッチング基板と比較すると、
 1.ハンダ付けするパッドにはハンダもしくは金メッキがされていて、ハンダ付けしやすい
 2.ハンダ付けする所以外には、レジスト(緑や赤、黒などのコーティング)がかかっていて不具合が起きにくいし、見た目がキレイ。載せる部品の種類や向きのシルク印刷もできるし、チームロゴも入れられます。
 3.両面基板が標準。スルーホールもビアもOK。穴空け不要。これは真似できない...
 4.ガラエポ基板で丈夫
 5.感光基板より安価。10枚セットなので予備もできるし多少失敗しても安心。エッチング液の処理もいらない

と、いいことづくめです。両方やってみて、ホントに実感!自己満足が欲しい人はぜひチャレンジしてみて下さい。


そういえば、Reverse姉の方の話になっていますが、今回から制御基板は豹もねこも共通です。ですので、できたオリジナル基板に部品を載っけるところは妹も自分でやるようです。そういうReverse妹の方は、学校で部内試合(一応ロボコン部にも在籍している)をやっているそうで、(もちろんねこや新作ロボで登場するわけもなく)ただのTJ3ボールセンサ3つ+コンパスのロボットで試合に挑んでいるようです。なんとチームメイトは今年メキシコ3位のチームKAIDA兄弟。まあ、本気戦じゃないので楽しんで…のようです。やり始めてから知りましたが、なんとReverse妹は、2輪ロボは初めてのようで(最初がガンローラー6輪でしたから…)横移動ができない2輪マシンに結構苦戦ぎみーー;のようです。
そんなことをやりながらも、一応CADで設計した新作ねこの足廻り試作を終え、旧型のモータドライバで駆動してカーペット上での8方向移動をやっていました。足だけですので結構ちゃんと動きますが、ちょっと遅いかな。俊敏なGKとしては、やはりもうちょっと電圧上げる必要がありそうです。

今度のシーズンは、ノード12月、ブロック3月なので、ノードで試合がなければ初試合が3月になります。大分先ですが、それまでに完成させて何度か実戦形式を試さないと、またブロック大会でまともな試合にならなくなってしまいそうですから、今のうちに頑張って完成させてくれるといいのですが…



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