Processingでロボットの姿勢角をリアルタイムで表示する(電子回路作成編)

電子工作

みなさん,こんにちは
おかしょです.

ロボットの姿勢角を求めるには加速度センサーやジャイロセンサーが必要です.

このブログでは様々なプロジェクトを実行していますが,このプロジェクトでは違う方法で姿勢角を求めた時にどのように結果が異なるのかを比較します.

この記事では,そのプロジェクトで必要となる電子回路を作成する方法を解説します.

この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになります.

  • 姿勢角を求めるために必要な電子回路
  • 電子回路の設計方法

 

この記事を読む前に

このプロジェクトはこれまでの活動でほとんど完成しています.

この記事の前の記事は以下の記事で,プログラムがほぼ完成しています.

 

電子回路図

姿勢角を求めるには加速度センサーとジャイロセンサーが必要です.

ここではLSM9DS1という加速度センサー,ジャイロセンサー,地磁気センサーの3つが搭載されたセンサーを使用します.

このセンサーはマイコンとの通信はI2C通信で行います.

また,姿勢角を変化させる際にコードが付いていると邪魔なので,XBeeで無線化をします.

このような機能を持つ電子回路は以下のようになります.

 

基板設計

上の電子回路図をユニバーサル基板を使って作成します.

このとき,コードが絡まったりしないように導線や電子部品の配置などを設計する必要があります.

Arduinoや電池もまとめて1枚の基板上に収めたいので,以下のように設計しました.

表面はこのようになっています.

Arduinoにはジャンパー線を使って電子部品と接続しています.

裏面はこのようになっていて,片面はんだのユニバーサル基板を使用しているのではんだ付けをするのはこの裏面のみです.

ArduinoとバッテリーはDCプラグ付きのバッテリープラグを使用します.

また,Arduinoやバッテリーの固定はボルトとナットを使用します.

 

基板完成

以上のような設計図を基にしてユニバーサル基板にはんだ付けをして,ドリルでボルトが通り穴をあけました.

Arduinoの固定にはM3のボルト,バッテリーボックスの固定にはM2のボルトを使用しました.

全てを実装すると,以下のようになりました.

バッテリーの固定のために使用したボルトが表面に飛び出てしまうため,表面のArduinoを固定するボルトにはナットを2個かませるようにしてかさ上げをしています.

 

まとめ

この記事では姿勢角を算出する処理方法によってどのような違いがあるのかを確認するための電子回路基板を解説しました.

今回作成した基板はArduinoなどもすべて1枚に収めることを目標として設計しました.

出来上がりを見るときれいに収まったので,満足できました.

 

続けて読む

このプロジェクトを完成させるには,あとはProcessingのアニメーションにカメラの映像が映るようにするのみです.

現在,その最後の記事を作成中なのでしばらくお待ちください.

Twitterでは記事の更新情報や活動の進捗などをつぶやいているので気が向いたらフォローしてください.

それでは最後まで読んでいただきありがとうございました.

コメント

タイトルとURLをコピーしました