セグウェイを自作してみた ～電子回路組立編～

#シリーズ目次

• セグウェイを自作してみた ～材料編～
• セグウェイを自作してみた ～電子回路組立編～
• セグウェイを自作してみた ～プログラム編～
• セグウェイを自作してみた ～完成編～

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この分野では門外漢の私が、「電子制御」をまったく勉強せずに
セグウェイを作ってみようと思います。

#配線図

基本的にモーターシールド と arduino は 全部接続する(わからないから)
ただし 下表の ピン はジャイロセンサーにつなぐ

arduino	ジャイロセンサー	上図
3.3v	VCC	赤線
GND	GND	緑線
A5	SCL	青線
A4	SDA	黒線

1. モーターの動力は, 12V のバッテリー×２
2. arduino の 動力は, モバイルバッテリーから供給するため

始動するには

1. バッテリーとモーターシールドの間の「こたつスイッチ」と
2. モバイルバッテリーのスイッチを

ＯＮ にして始動します。

#テスト

上図の状態で arduino に 以下の プログラムを 入れて
ジャイロセンサーのログを取ってみます。

ジャイロセンサーの制御のために下記のモジュールを使います。
これは、arduino に標準で入っていないので、
下記の URL を参考に 各環境に モジュールを追加してください

MPU-6050 Accelerometer + Gyro

test.ino

#include "Wire.h"
#include "I2Cdev.h"
#include "MPU6050.h"

/*  MPU-6050 Accelerometer + Gyro */
MPU6050 accelgyro;

void setup() {

    Wire.begin();
    Serial.begin(9600);

    // initialize device
    accelgyro.initialize();
    Serial.println(accelgyro.testConnection() ? "MPU6050 connection successful" : "MPU6050 connection failed");

}

void loop() {
  
  int16_t ax, ay, az;
  int16_t gx, gy, gz;
  accelgyro.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);
  float acc_x = ax / 16384.0;
  float acc_y = ay / 16384.0; 
  float acc_z = az / 16384.0; 
  float rate_X = atan2(acc_x, acc_z) * 360 / 2.0 / PI; 
  float rate_Y = atan2(acc_y, acc_z) * 360 / 2.0 / PI;
  float rate_Z = atan2(acc_x, acc_y) * 180 / 2.0 / PI;
  
  Serial.print(rate_X);
  Serial.print("\t"); 
  Serial.print(rate_Y);
  Serial.print("\t"); 
  Serial.print(rate_Z);
  Serial.print("\t"); 
  Serial.println("");
 }
 

ログです。

MPU6050 connection successful
Initializing Mortor Driver digital pins...
3.80	-2.61	62.21	
4.21	-2.29	59.24	
3.96	-2.11	59.01	
4.10	-2.42	60.26	
3.86	-2.58	61.87	
3.46	-2.83	64.63	
4.27	-2.49	60.12	
3.84	-2.40	60.95	
4.26	-2.19	58.56	
4.01	-2.33	60.09	
3.95	-2.30	60.09		
4.12	-2.50	60.62		
3.65	-2.47	62.04		
3.86	-2.14	59.49		
3.87	-2.55	61.66		
4.10	-2.40	60.14		
3.74	-2.94	64.09		
3.89	-2.22	59.84		
3.85	-2.22	59.97		
3.81	-3.00	64.11		
3.96	-2.01	58.46		

ジャイロセンサーを傾けてみて
ログの下表の値が思い通りに変化していたら 成功です。

rate_X	rate_Y	rate_Z
3.80	-2.61	62.21
4.21	-2.29	59.24
3.96	-2.11	59.01
4.10	-2.42	60.26
3.86	-2.58	61.87
…	…	…

#ジャイロセンサーについて

上表のログでは、短いので 分かりにくいですが
何もしなくても ジャイロセンサーの値は 動いています。

静止状態の rate_X のログ

これを いちいちモーターに出力命令として送出していたら
モーター静止することができません
((((；ﾟДﾟ))))ｶﾞｸｶﾞｸﾌﾞﾙﾌﾞﾙ

ですので、プログラム側で、滑らかにする処理が必要であることがわかりました

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次回は、プログラム編についてお届けします。