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[お掃除ロボ/たぼ] 第3話 こいつ、動かないぞ!?

こんにちは!たぼ です!

前回の [お掃除ロボ/たぼ] 第2話 見せてもらおうか、センサの性能とやらを。では、無事にセンサ評価も終了し、小分けの回路基板をつなぎ合わせ、ごみあつめーる君を組み立てました。

第3話では、ハード的なデバッグをしていきたいと思います。是非、ご覧ください!

このロボット本当に動くの??

組み上げたロボットが、回路的に正しいかどうかを確認したいと思います。
小分けの回路基板をジャンパーでつなげているため、もしかしたら配線に誤りがあるかもしれません。ここをクリアして、次のステップにいきたいと思います。

まずはマイコンに、GPIOピンから常にモータに対し、ごみあつめーる君がまっすぐ進むように出力する、一番簡単なプログラミングを行いました。そこで、電源を入れて期待通りの動作をするかを確認します。

それでは、電源をONします・・・。

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緊張の一瞬、、、「電源ON!」

するとどうでしょう。全く動きません!
早速、何が原因なのかを調べることにしました。

手順は以下の通りで行いました。

  1. 電源系統の接続の確認
  2. 各信号線の接続の確認
  3. フォトリフレクタ(消費電力大)につなぐと電源電圧が低下することを確認
    →電流が流れると電源電圧低下
  4. LDOの過電流保護機能の影響かの確認
  5. 最後にバッテリーをチェック

どうやら電源電圧を作り出している電池に問題がありそうです。

ここで、第1話でもあげました電源系統のブロック図をもう一度お見せします。

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電源系統ブロック図

このブロック図の通り、電源電圧はボタン電池で6Vを作っています。
今回使用していたボタン電池の特性を調べてみることにしました。

調べていると、「標準放電電流」というパラメータがありました。これは、電池が流すことができる電流値だそうです。

このパラメータが、使用していた電池では0.2Aで、ライントレースセンサだけで流れる電流値が、この数字を大きく上回っていました。

これが原因で、センサを接続すると電源電圧が下がる現象が起きていました。設計を変更し、6Vを一般的なアルカリ電池で作ることにしました。そうすることで、期待通りの動作をするように直すことができました。

気づいたときには遅かった「配線がぐちゃぐちゃ」

先に述べたように、電池を変えることで配線が正しく、回路的に問題ないことがわかりました。

残りの部品をすべて取り付け、配線も追加し本当にこれでハードの製作が終了しました。
完成したごみあつめーる君の姿をご覧ください。

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ごみあつめーる君完成体

やっと完成しました!
これで、さらに次のステップに進むことができます。

しかし、いち早くハード設計を終わらせることのみ注力していた私はあることに気づきました。

そうなんです。
ごみあつめーる君の写真を見てください。

配線がごちゃごちゃになりすぎて見栄えが悪いのです。

たしかに、配線図を細かく考えなかったため、その時間分作業は早かったですが、配線図がないため配線がごちゃごちゃになってしまいました。

しかし、そこはポジティブな私なので、回路はあっているから問題ないと思い、次のステップに進んでいきました。

工作のような感覚で臨めたハード製作

こうして、なんとか無事にハード製作を終えることができました。ここまでは、プラモデルのような感覚で取り組んでいたため、非常に楽しい気分でした。

しかしながら、この楽しい気分が今後のステップで変わることを私は知りませんでした。

次回、[お掃除ロボ/たぼ] 第4話 マイコンは非情さ、、、。では、ソフト設計への取り組みについて触れていきたいと思います。

ここでこのブログも折り返しになりました!
残り2話も何卒、ご覧になってください!

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