はじめに
2023年3月8日（水）～ 11日（土）に開催された「第10回 計測自動制御学会 制御部門 マルチシンポジウム (MSCS2023)」
で発表した
「制御工学を実践的に学ぶことができる LEGO 倒立振子の開発」
のプレゼン資料（YouTube 動画および PDF ファイル）などを公開します！
実際の発表では，発表の時間制限（講演：15 分，質疑応答：5 分）の都合上，内容を省略していましたが，ここで公開するプレゼン資料は完全版となります．長時間となりますので，各セクションごとに内容を分割しています．興味があれば，どうぞ御覧ください．
プレゼン資料（YouTube 動画）
(1) 研究背景と目的
(2) アーム型 LEGO 倒立振子の製作
(3) LEGO アームの PID 制御
(4) アーム型 LEGO クレーンの振れ止め制御
(5) アーム型 LEGO 倒立振子の目標値追従制御
(6) まとめ
プレゼン資料（PDF ファイル）
(1) 研究背景と目的
(2) アーム型 LEGO 倒立振子の製作
(3) LEGO アームの PID 制御
(4) アーム型 LEGO クレーンの振れ止め制御
(5) アーム型 LEGO 倒立振子の目標値追従制御
(6) まとめ
その他
MATLAB/Simulink ファイル
LEGO 部品リスト
PDF ファイル
EXCEL ファイル
LEGO 組立図
PDF ファイル
LEGO STUDIO ファイル
以下のファイルは，フリーの CAD ソフトウェア LEGO STUDIO 2.0 が必要です．
マイコン，モータ，センサなどの情報
| 部品 | 製品名 | 製造元 | 購入先 |
|---|---|---|---|
| マイコン （Arduino MEGA 互換ボード＋シールド） |
MinSegShield M2V5 Dual Axis MinSeg Kit | MinSeg.Com |
HopeTrust ※ 自分で輸入した方が随分と安価です |
| 磁気式エンコーダ付ギヤード DC モータ （分解能：7PPR，ギヤ比：50:1，軸径：D カット 3mm） |
FIT0482 | DFRobot | Digi-Key |
| モータブラケット | POLOLU-989, Pololu Micro Metal Gearmotor Bracket Pair - Black | Pololu | RobotShop |
| 光学式エンコーダ【振子用】 （分解能：360PPR，軸径：2mm） |
E20S2-360-3-V-5-R もしくは E20S2-360-3-V-5-S |
Autonics |
ミスミ ※ ミスミさんからは側面引出型のみの販売となりました． |
| D カット3mm 軸用アダプタ【振子用】 | MOTOR SHAFT ADAPTERS | Tenka |
HopeTrust ※ 自分で輸入した方が随分と安価です |
| 3mm 軸用アダプタが付属している LEGO 用ホイール【振子用】 | Black Multi-Hub Wheel for TT / Lego or N20 Motor - 65mm Diameter | Adafruit |
Mouser マルツ |
| 2mm/3mm アルミカップリング | MST-8-2-3 | 鍋屋バイテック (NBK) | モノタロウ |
| 3mm シャフト（全長：15mm） | 3015-h7 | ケーエス産業 | モノタロウ |
| DC 電源（9V/1.3A） | SSCI-017954 | スイッチサイエンス | スイッチサイエンス |
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Pololu のモータブラケット (POLOLU-989, Pololu Micro Metal Gearmotor Bracket Pair - Black) は，以前は朱雀技研工房ストアさんから購入できたのですが，残念ながら閉店されましたので，RobotShopさんなどからご購入ください．私は持っていませんが，代わりにモータブラケット (POLOLU-1089, Pololu Micro Metal Gearmotor Bracket Extended Pair) も使用できると思います．POLOLU-1089 はスイッチサイエンスさんやマルツさんからも購入できます．
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以前は，振子用の光学式エンコーダ(E20S2-360-3-V-5-R) の軸に Pololu の 2mm 軸用アダプタ（POLOLU-1001, 2mm Shaft Adapter for LEGO Wheels）を取り付けていましたが，製造が中止となりました．そこで，代わりに，Adafruit の Black Multi-Hub Wheel for TT / Lego or N20 Motor - 65mm Diameter に付属の 3mm 軸アダプタ（D カット用ではない），3mm シャフト，2mm/3mm アルミカップリングを使用して，以下のように接続しました．
- D カット3mm 軸用アダプタ【振子用】は，Tenka の MOTOR SHAFT ADAPTERS の代わりに，Pimoroni の Micro Metal Gearmotor to LEGO® Axle Adaptor (PIM132) を使用することもできます．PIM132 は mouser さんからお手軽に購入可能です．マルツさんからも購入できますが，32 個以上を発注する必要がありますので，お高くなります．