NX11の製作
アジェンダ
1. 概要
2. 構成
3. M5StickCについて
4. DRV8830について
5. 3Dプリント部品
6. PID制御
7. Blynkでコントロール
8. スケッチ
9. 動作確認
1. 概要
ネットを見ていると、M5StickCで作る倒立振子が流行っているようなので自分でも作ってみました。
2. 構成
1.M5StickC
2)DRV8830 x2 (秋月製I2C接続のモータドライバ基板）
3)DAGU DG01D MINI DC GearBox x2
4)タミヤ スリムタイヤ55mm x2
5)ミニブレッドボード
6)電池 単４x３ スイッチ付きの電池ボックス
3. M5StickCについて
M5StickCについてはブログの方で書きましたので、こちらを参照してください。
4.DRV8830について
DRV8830はI2C接続のモータードライバで今回は秋月の基板を使用しました。
結線は以下のようにしています。
I2CのSDA,SCLは電源の4.5Vに2.2kΩでプルアップしました。
A0,A1でI2Cアドレスを設定します。今回は下記としました。
右側用DRV8830のA0,A1をLow（GNDと接続）→ 0x60
左側用DRV8830のA0,A1をオープン→ 0x64
DRV8830のISENCEは電流制限を抵抗R1,R2で設定します。
R=200mV/Ilimit
DRV8830の定格電流が1Aなので0.2Ωとしました。
バッテリーは定電圧エラーの閾値2.75V以上に常になるようしないといけません。
３V程度だと、負荷を受けた時に2.75V以下になってFAULTになる可能性があります。
今回はアルカリ電池1.5Vx3=4.5Vとしています。
5.3Dプリント部品
２個のギアボックスとM5StickCをつなげる部品はFusion360で設計して3Dプリントしました。
またホイールはタミヤのスリムタイヤセットの55mmのものを使用しましたが、DAGUのギアボックスと合わないのでフランジは3Dプリントしました。
あと、今回は試行錯誤の結果、重りを付けて重心位置を下げています。
本来ならば高い位置に重心を置いた方が安定するはずですが、DRV8830で駆動するモータが追いつかないため
あまり高い位置に置けないことが分かりました。あえて重心を下げました。
6.PID制御
PID制御は以下のサイトが参考になります。
「PID制御について宇宙一わかりやすく解説してみる」
7.Blynkでコントロール
PIDゲインはiPhoneからちょこちょこ変更できるようにBlynkを使って調整できるようにしました。
Blynkについてはブログに書いたので参考してください。
8.スケッチ
基本的に以下のサイトのスケッチを参考にして作成しました。
M5StickC で倒立振子 PID制御編 ー倒立振子への道 3ー
M5StickC で倒立振子 Blynk でコントロール ー倒立振子への道 4ー
全60Stepで超超簡単M5StickC 倒立振子
詳細のスケッチはブログを参照してください。
9.動作確認
PIDゲインを調整してかなり安定するようになりました。
５分以上自立することができます。
PIDゲインは各環境で変わると思いますが、以下のように設定しました。
更新履歴
- 2020.4.4NX11 M5StickCで作る倒立振子の製作のページを作成。NEW