１０．０ 新コントローラー

クレーン車やフォークリフトでモーターが２つでは足りなくなってきたが、モーターを調達するめどが立ってきたので、モーターを４つ使える制御基板の製作を開始した。
PICはこれまでと同じPIC18F2431を使うことにした。モーターが２つから４つに増えたため、モーターの制御に必要な制御信号が増える。従来の制御基板は動作状態を表示するLEDを５つ持っていたが、これを２つに減らし、入・出力ピンはジャンパプラグで用途を切り替えるようにして、なんとか収まった。

モーターの数は２から４に増えたが、他の機能は以前のものと同じにしてある。
Piezoの入力は２チャンネル、Piezoの出力も２チャンネル分用意してある。
２つ同時に使うことも考え、モーター用の電池基板も新規作成した。
LEDの数が少なくなったのでデバッグの手間が増える可能性があるが、赤外線でPCに情報を送ることができるので、これでデバッグすることにする。

ハードの製作とデバッグがほぼ終了したので、久しぶりにブログに書き込むことにした。

以前のソフトウエアからの変更点は、赤外線の入力をメインループで監視しながら処理していたのを、今回は赤外線入力の変化で割り込みをかけて処理するようにしたくらいである。
ピエゾ入力による割り込み処理、ピエゾ出力、赤外線リモコンの入力、赤外線出力、モーター駆動などの動作確認を行った。
最後にフォークリフトを新しいコントローラで動かし、問題なく動作することを確認した。

写真はいずれも右側が新コントローラ、左側が旧コントローラである。見掛け上の違いは、モーターを駆動するTA7291Pが４つに増えたこと、LEDが減ったこと、ジャンパプラグがついていることなど。

８．３ フォークリフト

働く車シリーズでフォークリフトを作った。
荷物を乗せるフォークが上下するメカを作るところで苦労したが、２本のレールで左右からフォークを挟み込む形とし、ひもで上から引っ張り上げるようにした。ガタも少なく、スムーズに上下できている。
動かす部分は、フォークの上下、車体の前後、ハンドル、の３つとしたが、モーターが２つしかないので、残念ながらハンドルは手で回して動かすことにした。

作っていると、形をきれいにしたい、とかできるだけコンパクトにしたい、とかフォークに重い荷物を乗せてもずるずる落ちないようにモーターからの減速比を大きくしたい、とかいくつも改善したい点が出てきて、何度も作り直すことになった。

結局、フォーク駆動の減速比は(40/8)*(24/16) = 7.5となっている。フォーク停止中はモーターでブレーキもかけているので、重い荷物を乗せてもずり落ちることはない。

車輪の駆動はディファレンシャルギアを付けて小回りができるようにしたかったが、ハンドルも手動だし、デフ部分が大きくなって形がフォークリフトらしくできないので、デフなしで両輪を駆動している。
フォークリフトなので、前輪を駆動し、後輪でハンドルを切る。
ハンドルの角度はあまり大きくならないように設定してある。
フォークと車輪の操作はいつものように赤外線リモコンで行う。

動画は２つあり、最初のものは動きの説明で、次のものは荷物を移動する実演。

孫の反応
これまでで一番興味を持ったようである。荷物を台に乗せるのをやって見せて、動かし方を教えてあげたら、自分でもやってみて、両親にやって見せたりしていた。