ロボコン日記

私のマイクロマウスは走り込みでバッテリーの状態、タイヤのすり減り、各地区の路面状態などでその時々の癖を把握し、合わせるアスリートの体質である。今年は新作が失敗し、旧作はほとんど走り込んでいないのであまり良い成績は望めない。

北信越 9/18　：　×　
台湾 9/24　：　○　　但しハーフは走る機体が無いかも
東北 10/8　：　○　　シーテック見てから　→　宿は温泉旅館を確保
東日本 10/15　：　△　体調（人もマウスも）がよければ
九州　10/22　： 　○　　今年の目標
中部　10/29　： 　△　体調（人もマウスも）がよければ
全日本　11/19　：　△　うーん...

台湾大会の荷物をまとめ対策を考える。
台湾の場合、ハーフは走れたとして、路面の粒子が粗く、減速で機体の前方が引っ掛かり気味になる。そのため私は国内ほどパラメータを上げられない。クラシックは中部と状態はほとんど変わらない。塗料は同じはずなので台湾でハーフの参加者が少なく、クラシックに比べてほとんど試走されていなくて表面が削られていないものと推測する。

残念だがエンコーダICを交換して復活はしたがしばらくしてまた両方とも破損した。もうICの予備が無いので直近の台湾大会は厳しくなった。昇圧回路も元に戻したはずで何が起こったかしばらく判らなかったがテスタで昇圧回路の出力電圧を測ると8V近くまで上昇していたので電圧を決めるFB抵抗が断線していると特定。修正して治った。8Vは後段のLDOの絶対定格を超えているので、負荷変動時の入力リップルが出力にスルーして破損に至ったということが濃厚である。ただこの故障モードで他の3.3V系統の機器は壊れていないというのも疑問が残る。単にエンコーダICの耐性マージンがなかったということかもしれない。

良かれと思ってやったことがかえって災いになるということはロボコンではよくあることである。
駄目だ今年はだいぶ疲れている。

新作の接地問題の矯正が進んできて旧作のパラメータを追いこしつつある矢先に
旧作のエンコーダAS5145Bが突然両輪とも読めなくなった。
マイコンが破損したかエンコーダが破損したかあるいは両方かもしれない。
とりあえずエンコーダは単体で電源を入れてパルスが出ないので2つとも死んでいることは確認した。

エンコーダユニットは3作品で共通化しているので交換は容易である。
マイコンが駄目な場合は張替が必要で低温はんだを塗って加熱するのが少し大変である。
ちなみに同種のマイコンの位相係数カウンタのみが壊れた事例も直近で確認している。

試走でファンの電圧降下が顕著だったので直前に昇圧回路にコンデンサを追加し、効率を
上げたのがまずかったか、サージが増大し死んだかもしれない。

モータを燃やしたので終了。1セルでも燃えるときは燃えるようだ。もうストックがない&現在正規では入手困難なので同じモータを使用している旧作も危険である。結論を言うと2次では直進が4m/s 20m/ss出せるなど良いところまでいったが、ターンで旧作を超えることができなかった。

原因として鼻が短すぎたことにより吸引時の4輪の接地バランスが良くなかったものと思われる。クラシックの黒影と同じ失敗をしてしまったようだ。自分の作品で過去に成功して長寿の紫電改、翠嵐などは設計当時意図したわけでもないがいずれも鼻が長い。世の中を見てもホイール径に対して全長が短い機体はあまり成功していない。軽量の吸引マウスというのはその部分が安定性に大きく影響してくるようだ。3次は今シーズンは間に合わないかもしれないが、小型軽量から少し作戦を変更する。

あと、本筋であるクラシックの新作も作らねば...


-------------------------------------
東北10/8 → 東日本10/15 → 九州10/22 → 中部10/29　4連続か...

会社寮（もう個人契約なのだが）に5年前FS2332を購入して使い続けているが実家の開発環境にも外部ディスプレイを購入した。機種はEV2451


23.8型でベゼルが極端に細く、省スペースである。IPSでFS2332とほとんど画質は同じだが、ディスプレイの上下縦回転が可能で調整が細かくできる。そしてEIZOは発色が落ち着いており、調べた限り現状低価格帯では1番眼に優しいディスプレイである。

というのも、最近会社(DELL 4Kディスプレイ）と寮(FS2232)では長時間見つめていても疲れないのに、なぜか実家に戻ってVAIOZの画面を見続けていると頭が痛くなるという症状に悩まされていたのである。1年前までVAIOZだけでもなんともなかったのだが...歳を感じる。

購入してやはり頭痛はなくなったように感じる。本当は4Kでも良かったがこのVAIOZはSandy Bridge世代であり、オンボードGPUは4Kに対応していない。

別の話だがlsmose.exeというウィルスらしきソフトを見つけた。ウィルスバスターをスルーする厄介なもの。そしてタスクマネージャを起動すると気付かれないように終了するいう姑息な機能もついている。どこで仕込まれたのか...コイツがCPUを50%ぐらい使用するのでファンがうるさい。別の駆除ソフトで消えてもらった。

先月から今月にかけてロボットイベントが多い。

当人は祇園祭りを見たり、大須のハイテク寺で終活したりと関係ないことをしている。

- Robocup Nagoya -

小学生の頃、実は第一回の世界大会も名古屋で開催されていて見ている。そのときはまともにサッカーしているロボットは少なかったが、小型や中型はそれなりにパスサッカーをするレベルになっていた。自分はどちらかというとピットを見て回るのが好きで、各国がどのようなデバイスを使っているのかを見ていた。

いろいろな種目があるが、ロボコンとして見た時にはT.M.Sの観点で個人で出るには少し閾が高い。またルールが複雑で頻繁に変わり、難化していく傾向にあるので継続して出ている者でないとキャッチアップが難しい。我が国のチームが主要競技の決勝に1つも残らないのは残念な感じであるが、それは開発費の問題と継続してやっているチームが少なくノウハウが溜まりにくいという問題があるのだろう。

午後も見たかったが熱中症になり退散。

- MakerFaire Tokyo 2017 -

近くの某自動車部品メーカーのサークルから誘われ、マイクロマウス出展者として参加。




ハーフは段差が解消されないのでこのように2面（8×16)で２人ずつで実演。探索もすぐに終わるので意外と効率が良かった。ブースが入口のすぐ近くでお客さんは絶えず訪れていた。各自PCも持ち込んで実質公開デバッグである。


私の方は新作もフル迷路に初置きでデバッグ。センサの調整がかなりずれていた。ホテルでデータ解析をして2日目には探索は比較的安定するようになった。旧作は久々に動かしたが特におかしな部分はなかった。

空き時間に他のブースも周って見る。

私なんかは競技会などの明確な目標がないとモノづくりのモチベーションが維持できないタイプだが、そういったものがなくても作品を作っている人たちの意識の高さは見習わなければならない。またマウス開発だけではどうしても見につく技術分野が限られてくる。

このいしかわきょーすけ氏のプロッターは興味深かった。エンコーダがどこか探したが、なるほどこのサイズだとスライド抵抗で位置決めをするという手もあるか。私は学生時代、自分の電子工作で昔この方の記事はよく参考にしていた。予算をかけず身近なもので作るというスタイルがすばらしい。

展示中、昔の大学ロボコン関係者からマイクロマウスの人、職場関係者などで同窓会とかしていた。
2日立ちっぱなしで疲れたが、日ごろの業務の良い気分転換となった。

本業のプレッシャーが大きいのでなかなかいつものように開発が加速できないが、時間を見つけて少しずつ。まあ本業もハーフマウスのR&Dをそのままフィードバックできる部分もあるので、これも仕事になるのかもしれないが...

2次ハード完成。18台目（17が未完成だが）のマウスらしい。


去年が赤だったので今年は青をベースにした。

1次試作と2015年モデルとの比較


1次試作の問題点を修正、無駄な配線もなくすっきりとした構成になった。また旧作に比べて全体的に小型
軽量化できていることがわかる。一次より少し全長が長くなったがほとんど影響はないとみている。1次は小径タイヤ、エンコーダ、光センサなどの技術検証機であったが、2次はより戦闘力重視の構成となっている。


いろいろ解決すべき問題は山積みだが動くようにはなった。中上級者はいきなり高速で走らせようとする人も多いが、今回はハードもソフトも構成が大きく変わっておりいきなり高速で走らせると何が悪いか見えてこないので遅い速度から始めて根本問題を潰しておくことが重要と考えた。

今回自分のマウスでフレッシュマン時代のwhite-eye以来、久々に目標軌道による補正が復活する予定。今までのマウスより少しは再現性が良くなるかもしれない。

本日は関西地区大会で旧作で出るという選択肢もあったが、時間のあるうちに新作を作ってしまおうということで加工作業を優先した。

- 切削&染色

■　設変内容
・シャフト：φ1.5軟鉄削り出し　→　M1ネジ（拾いもの）+樹脂磁石ホルダ+鉄スペーサ（市販）
・ベアリング：　　ラジコン用　→　オールミネベア（×8)

これにより足回り全部品CNC 2.5D加工で対応が可能となり、旋盤作業が不要になり、面倒な0.01mm単位のやすりによる研磨作業はいらなくなった。
ただしネジとベアリングの内側は面接触しないので徐々に削られて劣化することが懸念される。グリスをさしたいところだがハーフマウスでは経験上埃が侵入して逆効果になる。もっとも自分の初期のマウスは最初からネジをシャフトにしていてベアリングすらなかったのだが...

- クリームはんだ塗布
基板屋に頼むこともできたが厚さなどの仕様が不明だったのでメタルマスクは今回もCNCで自作
だが前回と比べてクリームはんだのノリが悪くなっていた。3か月経つとやはり劣化するようだ。

- チップマウンタで部品を実装

XY拘束があるだけで位置決めの震えがなくなり、実装が楽になった。

- リフロー（トースタ）
こちらも冬に調整したパラメータと初夏では外気のリファレンスがちがうせいかPIDを再度チューニングする必要があった。今回はQFPのブリッジがみられ、手修正する必要があった。その他テストプログラムを書き込んだ後も接触不良が少々、オシロで波形をみながら都度修正した。クリームはんだは新鮮なものを使うに限るということが判った。

結果、光センサ以外は動作確認を終えた。本当は今週一気に完成させたかったが時間切れ。

本職がソフト屋なのに、回路設計のリーダがまわってきたりといろいろ精神的に余裕がないのだが、まあメンバーが例によってほとんど大学時代からのロボコン関係者で自分よりはるかに優秀なのでなんとかなるでしょう。
---------------------
マウスは仕事で使えるか試したい部品も載せながら2次試作とクラシックの基板を設計２日/AW 1週間で発注。さて本題だが、プリント基板屋で格安系は深圳のElecrow,FusionPCBが有名だが、配線間隔0.15mm以下に対応していなかったりビアの大きさにも制限があったりで敬遠していた。その深圳系列で最近「PCBGOGO」という新たなメーカが台頭してきた。ここの場合、配線間隔も0.1mmまで対応、板厚も0.4mmまで選べるなどリジットに関してはほぼP板.comと同じでしかもフルで日本語対応しているようなのでモノは試しで利用してみた。



手順は仕様をフォームから選んでいくあたりはP板やJetPCB等と同じ、ただし独自のものとして支払いがガーバデータをアップロードしてデータの確認を先方が行ってからとなる。支払いはPaypal経由となる。価格は板厚、レジスト色変更、130mm×50mm程度の基板で送料込で約\6,700程度と一昔前流行ったPCBCartよりもさらに安い。

形式は一般的なRS－274Xであれば特に指定がなく、P板と同じ形式でも受けつけるようだ。ただ同じく日本語フル対応のJetPCBで日本語のまま送ったとき、表と裏が逆になるなどのトラブルがあったので、念のため説明は英語にしたほうがよさそうだ。

ただなぜか先方のソフトで確認したドリルデータに存在しないはずの穴が空いているなどトラブルが発生、こちらでいろいろなビューワで見ても再現せず、結局画像で指示して削除頂いた。勝手にデータを修正したりそのまま製造してしまう業者が多い中かなり親切なほうだろう。しかしなぜ穴が開いていたかは結局不明である。データNGと製造NGにより、ものは1.5weekぐらいで到着。


仕上がり状態

10枚中、なぜか2つだけ金メッキ仕上げで送られてきた。どうも検査でNGになって別のラインで仕上げたものらしい。レジストは青にしたが実際の色は■で青というより深緑に近い。

シルクがかなりずれているがその他、怪しい個所は全てテスターでチェックしたが問題無し。７年前ぐらいに発注したPCBCartと比較して大分品質は向上している。


こちらは本来のハンダメッキのロットである。シルクのずれは幾分ましになっている。


が、こちらは裏面のパターンがスルホールに対して0.1～0.2mmほど全てずれている。シルクのズレとちがいこのケースは最悪スルホールと近隣のパターンで短絡のおそれがあるため危険である。

このように製造ロットによりばらつきがあるというのは事前調査でわかっていたので、いつもは2～4枚しか注文しないところ今回は多めに10枚製造して、一番良いものをセレクトするという形になった。

というわけで仮に量産であればかなりリスクがありそうだが、趣味レベルならば、コストパフォーマンスと納期は良いので精査して良い状態のものを使えば問題はなさそうだ。

機械マニアには国際ロボット展やJIMTOFがおすすめだが、この機械要素技術展もかなり大規模なものであり、ビッグサイトの東エリア全てを使ってやるため1日では周りきれないほど多くのメーカが出展している。

情報系の人間だが、昔ロボコンをやっていた影響もありメカも好きなので楽しめる。
業務に使えそうなものの情報収集やよく使っている商社への挨拶がてら、マウス的にもおもしろそうなものも探す。

みんな大好き　Maxon Motor

Xシリーズはブラシレスもラインナップが増えてきた。ブラシレスは機械的摩耗がベアリング以外にはなく、駆動用のPWM生成が少し複雑であるが、ランサーやトレーサなど大きなロボットで無茶をするにはいいかもしれない。

ブースで見つけた役立ちそうなのがこの数式集。機械系から電気系までモータ周辺の基本的な理論が簡潔にまとめられている。教科書や論文だとこのアルファベット何を示しているのだろう？単位は何だろう？と探すことが多いが下に全てまとめられているのは見やすい。

サンコーインダストリー



ここの展示はかなり太っ腹？展示されているほとんどのネジのサンプルがお持ち帰りできる。マウス的にはアルマイト加工のカラーネジ、中空穴が開いた六角ボルト、M1の極小ネジとワッシャーは貴重だった。

ユニパルスのハンマーで思いっきり殴りつけても壊れないロードセル。よくぶつけて壊すことが多いセンサなのでこれはこれで面白い。


株式会社ロボテック（某大学のサークルではない）

パラレルリンクのダイレクトティーチングと2台協調を組み合わせた展示。ダイレクトティーチの完成度はかなり高い。一般的なロボットの共振周波数付近の動きをさせても変な発振はしなかった。片方で操作して倣い側がものにぶつかるとその感触（例えばゴムボール等）まで伝わってくる。遠隔でつなげば技術者が現場にいかずともオンラインでティーチングができたりと使い道は多くありそう。


この会社のユニサーボという製品はトルクセンサ内蔵のサーボモータでダイレクトティーチングをするにも単に重力補正などでトルクをゼロにするのではなく、バネ要素を加えてみたりだとか、好みに応じて触り感を変えることができるのでユニークである。これをセンサのない普通のサーボモータでやろうとするとけっこう難しいのである。

ACサーボモータ（産業用）が興味あるのだけれど、最近はモータの尻にコントローラを内蔵して、従来まで必要だった大きな外付ドライバが不要になり、簡単なシリアル通信で回せるということをうりにしているメーカを何社か見かけた。これは個人的に興味がある。産ロボの武骨なコントローラBoxが撤廃できれば省配線化も相まって少し工場もスマートにできるかも。また使う側もなんとなく面倒な周辺機器を用意する必要がなくなり、「とりあえず試してみるか」の閾が下がるのである。

...基板製造がNG連発のようだ。所謂、格安系なので0.125mmピッチとか条件が厳しすぎたか。