ωtです。 2011/07/02 (Sat)

 HiTechnic社から最初に発売されたNXTのセンサー。そのなかで唯一まだ紹介していないものがあります。

それがこの、GyroSensorです。

ジャイロと言われると、なにが思い浮かびますかね。


例えばこれとか

これとか、



ではないでしょうか？

あとは普通にコマや自転車の回転もジャイロ効果とか呼ばれたりしますよね。

この「ジャイロ」ってなんでしょう？


この答えのヒントは今挙げたものの中にあります。


今まで例に出したモノたちの共通点はなんでしょう。


これはズバリ「回転」ですよね。正確には「自転」でしょうか。

まぁ要するに回転に関係のあるものなんですよね。

実はジャイロとはなにかといいますと、これは大体の場合で先ほど登場したジャイロ効果のことをいいます。
（チャリのブレーキ機構のことだったりもしますが・・・）

これはどういうものかといいますと、簡単に言ってみれば、

コマが回っていると倒れない、チャリをこいでいると転ばない現象のことです。


一般的に言うと、物体は高速で自転していればいるほど姿勢を乱されにくくなる現象。となりますかね。

ここで重要なのが回転速度、この回転速度が速いほど、姿勢を乱されにくくなるということは、

回転速度が速いほど、ジャイロ効果は大きくなるということです。


このジャイロ効果と回転速度の関係がわかったところで、センサーの話に戻ります。

このジャイロセンサーというものは、さきほど出てきたジャイロ効果の大きさを測定するセンサーです。


ということは何かというと、センサー自体の（あるいはセンサーの搭載されているロボットの）

回転測度を測定するセンサーなのです。

つまりこれも、ちょっと前に回転センサーで紹介した、角速度を測るセンサーなのですね。


まぁつまりいうと、このセンサーを使うと、ロボカップでの用途の場合、

回転角度を一定にして回転したり、方法によっては方位ではなく「方向」の検知などが行えます。


まぁ他にも傾きとかも検知出来ますけど・・・今の飛行機にはこのセンサーが搭載されています。

昔はでっかいジャイロスコープを中に乗っけてそれを回転させてジャイロ効果で姿勢を安定させていたらしいですが、

今はちゃんとした電子回路のセンサーで制御しています。


因みにヘリの場合、後ろについてるプロペラ（ロータ）がジャイロスコープの代わりなんだそうです。



という訳でジャイロセンサーの紹介でした。


因みに、これはANのセンサーで、秒間300回の読み取り性能を持っています。

それでは、また。


過去に紹介したＬＥＧＯセンサー↓
・NXTライトセンサー
・NXT3次元加速度センサー
・ＮＸＴタッチセンサー
・ＮＸＴ超音波センサー
・RCXタッチセンサー
・NXT音センサー
・RCXライトセンサー
・バーニアNXTセンサアダプタV46
・RCX温度センサー
・NXT EOPDセンサー
・NXT IRLink
・NXT IRSeekerV2
・RCX角度センサー
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・NXTコンパスセンサー
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・NXTジャイロセンサー
・NXT慣性センサー
・NXT RFIDセンサー

（＾・ω・）ノRadiumProduction in RoboCupJunior

まぐまぐセンサーとか、呼ばれてます。 2011/05/26 (Thu)

もちろん一部地域限定ですが（笑）



その正体はこれ。

英語でカッコよく言うと「Magnetic Sensor」です。

まぁ実際にまぐまぐ呼ばれているのはＮＸＴのセンサーではなくて市販のセンサーの方ですけど・・・。


このセンサー日本語に訳すと、磁石センサー？みたいにも思えますが、正しくは磁気センサー。

それも地磁気に特化した地磁気センサーのようです。（どこら辺が特化なのかわかりませんが（笑））


このセンサーはHiTechnic社のセンサーで、またまた他のセンサーと区別がつかない仕様となっています。



地磁気センサーなので、検知する対象はもちろん「磁場」です。一部では磁界と言ったりもするようですね。

まぁ英語でいうmagnetic fieldsのことだといえばわかりやすいでしょうか。日本語だとここらへん曖昧ですから・・・
_{磁場のことを磁界と言ったり磁界のとこを磁場と言ったり、磁場と言って実は磁束密度のことだったり・・・}

とりあえずこの場合は単位は[A/m]の筈です。密度なんて調べてないはず・・・。


つまり、磁場の強さを測定しているセンサーなのですね。



・・・ということは。今まで皆様（というか僕が）今まで苦しんでいた、

所謂「会場の地磁気の違い」によるロボットの誤作動がこのセンサーを使えばなくせるかもしれない！

ということです。

興味のある方はぜひ使ってみることをお勧めします。

まぁNXTのコンパスセンサーにはこの機能が含まれていますが・・・


また、使う際にはオフセットをセットして基準磁場を作ってやらないといけません。

あとはI2Cのセンサー・・・と思いきやアナログみたいですよ。というぐらいが特徴ですかね。

でもオフセットの設定の際にI2Cを使用しているのかいないのか、とりあえず通信用の線は使用しているみたいです。

そのせいで測定速度が秒間300回と他のNXTのI2Cセンサーと変わりません。


こうなってくるとなんか、使ってあまりいいことないような気もしますが、

とりあえず使ってみればいいのではないでしょうか（投げやり）


それでは今日はこの辺で。

知らないうちに明日から試験1週間前だったり。



過去に紹介したＬＥＧＯセンサー↓
・NXTライトセンサー
・NXT3次元加速度センサー
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・NXT IRSeekerV2
・RCX角度センサー
・NXT角度センサー
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P.s因みにまぐまぐの由来はマグネットの「まぐ」だったりします。

NXTのコンパスセンサーってよくワカラナイ・・・ 2011/05/15 (Sun)

今日の記事はもう紹介していそうで、まだ紹介をしたことがないNXTのコンパスセンサーについてです。

写真は今までにも何回か出していますので、（しかも他のと同じだし・・・）大丈夫かとは思いますが、

一応紹介するとこんな感じです。












・・・

見分けるときには裏を見ましょう。それだけです。

このセンサー。何ができるかといいますと、ご存じのとおり、センサーが向いている方位を知ることができます。

確か、見ているのは黒い方の方向だったような気がしますが、よく覚えていません（笑）_{方向に関しての記載ないし・・・}

分解能は360、つまり1°ずつ読み取ることができます。設定によって2°単位にすることもできますが、

ロボカップジュニアで使う上では、わざわざ荒くする必要もないでしょう。


センサーの値を読み取りたい時は、ROBOLABの場合はプログラムを実行さえすれば画面に表示されますよね。
（実はあれのせいでプログラムの進行が異様に遅くなってたり・・・）

でも、実はそんなことしなくても、NXTのviewの


UltraSonicSensorのｃｍを選択して、


ポートをコンパスセンサーがついているものにすると・・・！


この通り、0から180までの値が返ってきます。

この値を2倍してやれば方位センサーの値になります。

要するにここでは分解能180、2度単位で値が返ってくるわけです。


因みになんでInchではダメかといいますと、もともと超音波センサーはcm単位で値を返していて、

それをわざわざNXTでinch換算して表示しているのです。

なのでinchの方で値を出そうとすると1inch=2.54㎝

∴でてきた値を2.54×2=5.08倍しないとコンパスの値にならないのです。

これはめんどくさい・・・

という訳で㎝を使いましょう。ということです。

あ、2.54っていう数字は回路ではよくでてくるので覚えておいて下さい（笑）


そんなコンパスセンサーですが、コンパスというものは方位磁石と同じで、地球の磁場を利用して測定されています。

まぁこれを地磁気というのですが、結局磁場を測定していうるので近くに磁場を作るものがあると、

その磁場に影響されて測定ができないんです。


磁場を作る物といえば、これは中学物理で習うように、簡単に言うと磁石と電流です。

つまりこのふたつがたくさんあると、方位センサーはバグります。

特に電磁石とかは最悪です。確実に死にます。後モーターとかも・・・

これは、これらのものに使われている「コイル」という素子が影響しているのですが、

この話をするとブログのジャンルが「電磁気」になってしまうので割愛します。

あとまずいのが床下の電気配線。専門用語で床隠蔽配線といいますが、これも痛いです。

それと、電子レンジ。ダメ、絶対。


という訳でこれらに注意して方位センサーは使ってください。


まぁ実は磁場というのは強磁性体というものを使うと、遮蔽することができなくもないので、

興味のある方は調べてみてください。今年の僕のロボットは実は遮蔽していました（笑）


でも！実はこのNXTの方位センサーには外部磁場を検知してそれに合わせて方位の値を調整するモードが存在します。

これを使えば磁場が強くても大丈夫・・・・というほどのものでもありませんが、

まぁこれをすれば幾分マシにはなるでしょう。ROBOLABの場合はデフォルトでこのモードになっているとかいないとか。


まぁそんな感じで今回の記事は終了です。

このコンパスセンサー、結構調べてはいるのですが、未だにわからないところが多いんですよね。これ本当にI2C？

超音波センサーと並んでNXTの7不思議のふたつ目ですね。_{あと5つどこにあるんだよ・・・あ、一個はNXT-Gか。}


それではまたー。


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今度はNXTの角度センサーの紹介です。 2011/05/06 (Fri)

モーターに内蔵？いえいえ。 

その角度センサーではありません。

実はHiTechnic社から単体での角度センサーが発売されています。

それがこのセンサー


ちょっとこのセンサー、センスとしては余り個人的には受け付けませんが、こういうセンサーになっています。


先程の記事で紹介したRCXの角度センサーと差別化をすると、

・分解能が360（1°単位で読み取れる）

・NXTとの接続がI2C

・回転角度だけではなく角加速度と回転数（RPM）の測定もできる。

RPMとは”ろーてんしょんぱーみにっつ”の略で1分間当たりの回転数のことです。

結構（工学では）常識的に使うので、覚えておくと色々便利ですよ。

とりあえず1~1000RPMまで測定ができるようです。

NXTのモーターで大体410RPMなので、レスキューの競技ではNXTを使っている限りこれで問題は起きないでしょう。


まぁ回転数と回転角の両方が検知できるということなので、

このセンサーの場合は回転センサーでも角度センサーでもどちらでも正解ですね。（正式名称はアングルセンサーだけど）

まぁRCXの角度センサーも、プログラム次第では多分回転センサーになるんでしょうけど、

元が角度しか対応してませんからね。あれはやっぱり角度センサーです。


まぁでも、基本的にロボカップではNXTを使えばNXTのサーボモーターについてるポテンション使いますから

このセンサーはいらないかな？それにちょっとこのセンサー設置がめんどくさそう・・・

動力部に入れるとなると結構骨になりそうですね（笑）


まぁという訳で一応こんなのもあるよ。という紹介でした。別にHiTechnic社の回し者じゃないよ。


でわでわ

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純正のRCXセンサーの紹介はこれで最後・・・かな？ 2011/05/06 (Fri)

4つ目ですからこれで最後ですね。

今日紹介するのはこれ。



角度センサー？回転センサー？ 

正式名称は「角度センサー」です。

ラーニングシステムの公式にそう書いてあったので間違いないでしょう。


何度もいいますが、RCXの回転センサーです。

失礼しました。RCXの角度センサーです。

とりあえず名前の通り、回転角度がわかるセンサーです。

十字のところにシャフトを差し込んでくるくる～ってやるとセンサーの値が変わります。

どんなふうに変わるかは・・・実際にやって試してみてください（笑）

最後に触ったのがもう今から5年ほど前なのでまったく覚えてません・・・

たーしか分解能が16だったはずだから22.5°に一回値が変化する仕様だったはずです。


つまり22.5°ずつしか測定できないセンサーなのですね。だから正確に回転角度を検出できるかというと、

まぁ無理ですね。誤差等も結構あった気もしますから・・・

そういう訳なのでこのセンサーをロボカップジュニアで使用しているというロボットは殆どいませんでした。

とてつもなく面白い機構をしているロボットでなければ通常使わないというより「使えない」と思われます。

まぁ大まかな位置調整くらいには使えますが、そんな中途半端なこと、あんまりしませんよね？_{1ポート消えるし・・・}


という訳でロボカップ的には、殆ど光の当たらないセンサーでした。

なので、旧トゥルースのメンバーたちは、

この回転センサーを「なんとか」使えないか？という模索をしていた時期がありました。

まぁ今から5年程前の話ですけど（笑）

それで某大学で色々試して（壊して）遊んでみた結果。


ある結論に達しました。

それは・・・

「自律ロボットじゃ無理・・・」

「ならば・・・コントローラーならどうだっ！」

あろうことか、「自律型」という定義を投げ捨て、ラジコンのコントローラーに使ってしまうという暴挙に出たのです。

そうして作られたものがRCXアナログコントローラー。

2つの角度センサーと3つのタッチセンサー、1つのライトセンサーを利用して作られた

RCXラジコンのコントローラーでした・・・（大学まで行ってこれって・・・）


でもハンドルが2つ搭載されていてボタンが3つ。更にスライドスイッチ（ライトセンサー）がついていて

無駄にプログラムが複雑でした。

でもまぁ。あれはあれでありだと思うんだ。ロボカップ的には全面アウトだけど（笑）

ラジコンが華麗に動いてくれたのでもうなんか色々よしとしましょう。


と、いう訳で、よいこのみんなは（大会とかで）マネしないでね。という今日の記事でした。


それでは。

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要するに赤外線ボールセンサーですよね。 2011/04/15 (Fri)

今日はセンサーの紹介です。

今日紹介するのはレスキューというより、サッカーチャレンジの方で使えそうなセンサーですね。

IRSeekerV2というセンサーです。

IRSeekerというと日本語で赤外線探査機といった感じでしょうか。

要するに可視光（目に見える光）はシャットアウトして赤外線だけを検出するように作られたセンサーです。

他のライトセンサーと比べて格段に視野が広く（235°）、しかも中に5つのIRセンサーが入っていて


そのセンサーのどれが反応しているかで、

ボールの距離だけでなく、ボールのある方向（9分割）を検知することができるセンサーです。

すごく便利なセンサーですが、問題点もいくつかあります。

・動作速度が遅い。

・ROBOLAB等の一部ソフトは未対応

まぁNXTソフトウェアの2.0なら対応しているのでプログラムの初心者にはおススメのセンサーかも知れません。


でもこれ、大会ルールで使用規制されてるんじゃないかな・・・？レスキューのラインリーダーと同じように・・・


まぁ使用する際はその辺りを確認していただけるとよろしいかと思います。

ではでは～

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NXTでRCXと通信しよう！ 2011/04/06 (Wed)

タイトルの通りです。

皆さんご存知のNXT


これは無線通信としてブルートゥースが組み込まれています。


次にRCX


此方は無線通信として、プログラムのダウンロードにも利用されている赤外線通信が使用されています。


このように、2つのMindstormは通信規格が違うので相互通信をする手法がありませんでした。


ところが、現在はこのようなセンサーが発売されていたりするのです。

IRLinkというものでセンサーといっていいのかは正直ちょっと微妙ですね。

というのもこれはなにをするものかというと、

「これそのものが赤外線ポートになってRCX等の赤外線通信対応のLEGOと通信をすることができる。」

というものなんです。だからRCXからの信号をセンサー信号として読み取ったり、逆にRCX側に送信したりできます。

まぁ云い方を変えればRCXを巨大なセンサーにする。といったものであるともいえます。

RCX視点にすれば、当然NXTをセンサーにするということになるのですが・・・


という訳でNXT用の赤外線ポート、NXTで赤外線通信をできるようにするためのデバイスということです。

でもわざわざこれを買ってまでNXTとRCXの通信をしたがる人っているのかなぁ。しかも赤外線で。


という訳で今日の記事は終了です。

最後に、今日来なかった余裕綽々のトゥルース練馬の生徒さん、

また、来たくても学校に縛られてこれなかったトゥルース練馬の生徒さんに連絡です。

4月9日の土曜日のいつもの時間に自習ができるようになりました。

本番前日なので必ず来てください。

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ロボカップジュニアでも大人気！EOPDセンサー 2011/03/28 (Mon)

人気といっても恐らくレスキューだけですが。サッカーで使ったら（ルール上からして）反則だし・・・

HiTechnic社製の光距離センサー、通称EOPDセンサーです。


光を出して、その反射量、反射角からセンサーの前の物体までの距離を検出します。

光を出す、という点では従来のライトセンサーと同じですが、従来のライトセンサーと違って、

外部光、つまり、センサーから出た光以外はフィルターでシャットアウトして検出しないようになっているので


周りが明るかろうが、暗かろうが、関係なしに正確に物体までの距離を検出できます。

しかし、正確に測定できる限界は20㎝程のようですね。「正確」の基準がよくわかりませんが。

単純に距離だけが微妙に実際とズレる程度で検出はちゃんと行うのでしょうか？

それとも検出そのものがうまくできないのでしょうか？その辺りの記載が無い当たりちょっと不親切ですね。

「買って確かめろ」ってことでしょうか？

検出距離に関しましては標準レンジとロングレンジという2つのレンジがあり、

ロングにすると標準の約4倍の距離の検出ができるようになるようです。

これ検出距離が80㎝になるってこと？

それとも標準レンジだと5㎝が限界ってこと？

後者の場合、光距離センサーとしてかなり致命的な気もしますが・・・


あとインターフェイスはアナログとなっています。他のセンサーとの併用も可能です。

使ってみたいような気もしますが、うちの学校では恐らく取り扱っていない上に、あった！

光量の計測になるから物体の色と形によって検出条件が変わってしまうようなのでちょっと却下かなぁ。


そんなEOPDセンサーの紹介でした。

そういえば埼玉ノードで外光の影響を受けないからって

ライトセンサーの代わりにEOPD使ってるチームがいたなぁ。

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ロボカップジュニアでは今のところ使い道がないけれど 2011/03/25 (Fri)

RCXのセンサーの紹介の続きです。

今日紹介するのは温度センサー。といってもレスキューBで使えるような放射型ではなく、

触れている物体や室温を測定する温度センサーです。


ブロックの部分は2×3のブロック、

棒の部分も合わせるとちょうど2×6のブロックと同じ大きさになります。

棒の先端の銀色の部分が測定部分になっていて、この銀色の部分の温度が計測温度となります。

摂氏と華氏の両方で測定でき、測定範囲は-20℃～50℃です。

棒の部分は防水されている為、水温の測定も可能です。（センサー全体は防水されていません。）


こういう系の温度センサーは熱源の検知等には使えないので、

自律型のロボットに使うのはちょっと難しいですね。

それこそ、本当にアブナイ所に侵入するようなロボットの場合は

室温などの情報も必要になりますからその域までいけば話は別ですが・・・


だから基本的に、一日中RCXにつないで外に置いて気温測定させて、一日の気温を調べる、

といったぐらいにしか使い道はないと思われます。

自作回路の発熱検知に使うにはちょっと測定範囲が狭すぎますからね。


特に自律、自走型のロボットには使い道はないような気がします。

なんか面白い使い道をご存じだったり、思いついた方はコメントお願いします。（丸投げ）

という訳で今日は、こんなセンサーもあるんですよーって程度で・・・

それでは。

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なんか変なのを見つけました。 2011/03/14 (Mon)

バーニアNXTセンサアダプタV46





これ・・・なに？

バーニアノセンサーアダプタ？

バーニア？

バーニアをNXTにつな・・・ぐ？

バーニアっていうと、鉄道やロケットエンジンに搭載されている制御方式で

モーターのトルク変動を少なくすることで、加速による衝撃や同軸の空転を減らして

駆動効率や乗り心地を改善するもの・・・ですよね？僕の頭の中ではそうなってるんですが・・・

それが・・・センサー？

モータのトルク変動でも検知するセンサーなのでしょうか？それとも何か別の意味があるのでしょうか。

でもアダプタって書いてある以上、これ自体はセンサーではなくRCX変換ケーブルのような存在であって

それはNXTが教育用である以上、汎用的でなければ売れない気もするのですが・・・

何か別のバーニア処理に使われるセンサーがあってそれを接続するためのアダプタなのでしょうか？

詳細は後程・・・

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RCXライトセンサーのハナシ 2011/03/14 (Mon)

今日はのんびりと、RCXのライトセンサーの紹介を行いたいと思います。

NXTのライトセンサーといえば、随分前に前紹介した、この白いやつですよね？




でも実はこれとは別にRCXにもライトセンサーがあるんです。


このライトセンサーもNXTのものと同じように、赤色LEDとフォトトランジスタが搭載されています。

此方のセンサー大きさは2×4のポッチブロック＋2×4プレートです。1プレート分2×4ブロックより厚いですね。

NXTのセンサーに比べて非常に小型なので、

レスキュー競技ではRCXのロボットにはもちろん、NXTのロボットにもよく搭載されています。

もちろんその際には変換ケーブルを使用する訳ですが。








また、回路図等も公開されていて、このようになっています。


普通にロボットキット用に市販されている「光センサー」と比べますと、かなり内部構成回路が複雑ですね。

これは通常の光センサーが3本線なのに対して、RCXのセンサーは2本線になっているからです。


1本線を減らすためだけにこのセンサーにはこれだけの工夫がされているということです。
RCXは赤外線通信といい、クロックの大幅な削減といい、無駄な工夫がちょっと多すぎるような・・・


因みに中を開けると、このようになっています。どうやら回路図はエセではないようですね。


中の開け方はこんな感じです。

はい。思いっきり力技ですね。方法なんてどうでもいいのです。

再結合とか多分できないので使うときには注意が入りますね。

最初下の爪さえ取ればいけると思ったのですが、あの爪どうあがいても外せませんでした（笑）


まぁ小6の時にやったものなのでやりようによってはとれたのかもしれませんが・・・


それで当時は中のLEDの色を変えて楽しんでいました。

青とかにしたなぁ。今は緑が流行っているみたいですけどね。



ガムテープ固定は小学生クオリティです。まぁ今でもガムテープですが・・・


まぁこのような感じで改造も簡単なライトセンサーの紹介でした。


NXTセンサーとの違いに関しましては、別途記事を書きますのでそちらをご参照ください。


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