１３．１０ 昔の芸を再現する三輪車

せっかく新しいハードウエアで三輪車を作ったので、これまでの芸を再現してみた。
ものづくり教室の教材に使えるものがあるか、検討してみることにする。

１．散歩のお供。
センサーの超音波受信器と発振器は小さい基板に組んで取り付けてある。
前を行く車が200ms毎に超音波を送信し、三輪車が左右の受信器で受信し、先に受信した方に前の車があるので、そちらの方向に進む。三輪車も超音波を送信し、反射音が戻ってくるまでの時間を測定し、前の車との距離が近付いたら停止する。

 

動画はこちら。

２．逆立ち。
これも超音波センサーを使う。だいたいバランスが取れる位置で手で支え、リモコンで動作開始する。動作開始時に、センサーと床の距離を測定する。一定時間（14ms）毎に超音波を送信して床からの距離を測定し、初期距離より小さければ前傾しているので前進し、初期距離より大きければ後退する。初期距離の設定が微妙なので、リモコンで調整できるようにしてある。

動画はこちら。

３．ロータリーエンコーダーのリモコン。
２つのレゴの歯車を回転させ、それぞれの歯車に取り付けたロータリーエンコーダーの出力で左右の車輪を制御する。
右に回すと前進、左回りだと後退、ゆっくり回すとゆっくり動き、速く回すと速く動く。リモコンから三輪車へは赤外線で100ms毎にデータが送信される。

動画はこちら。

１３．９ ボリューム２つのリモコンで動かす四輪車

ボリューム2つのリモコンで四輪車を動かしてみた。
四輪車はディファレンシャルギアつきのもの。PICの基板は三輪車と同じものを作った。

動画はこちら。

車輪の駆動は歯車で減速し、チェーンでデフを回す。

ステアリングは以前と同じメカだが、応答が速くなるよう歯車の組み合わせを変更してある。

動かしてみたが、ハンドルのボリュームの位置と実際のステアリングの角度が即座に対応できないため、ハンドル操作が自然にできないことが判明。
また、三輪車は2つのモーターで2つの車輪を駆動するが、四輪車は1つのモーターで2つの車輪を駆動するため、駆動力が半分となり、レゴのモーターを3Vで動かすと、速度が遅い時にはかなり動きが苦しいことも判明した。
ボリューム２つのリモコンは三輪車向きのようである。

１３．８ ボリューム２つのリモコンで動かす三輪車

キューブカート用にボリュームでハンドルを動かすリモコンを作ったが、前後の速度もボリュームで制御するリモコンを作ってみた。
動かす車は前進・後退ができる三輪車とする。

 動画はこちら。

 これまで、3Vの電源で動かすモーターのドライバーは、古いLB1639というものを使っていたが、新しいものがないか探してみたところ、TIのDRV8830というものをSILで基板に取り付けられるモジュールを秋月が販売しているのを発見。しかもこの石は制御信号をI2Cで受け取るので、モーター2つ分でもPICの出力は2pinですむことになる。
さっそくこれを調達し、8pinのPIC12F1822で制御することにした。
せっかく8pinのPICを使うので、できるだけ小さく組み立てることにし、一番小さいユニバーサル基板（ICB-288）に組み込んだ。出力はI2C（2pin）とLED/Piezoの3pin、入力はスイッチ/Piezo、ボリューム/Piezo、赤外線受光器、の3pinで6pinのポートを全て使う。

 基板の動作テストをするとき、手元にあるモーターがレゴのモーターだったので、これで動作テストしてみたところ、レゴのモーターが3Vでもそこそこ動くことを発見。本来レゴのモーターは9V仕様で、これまでは6V（単3電池4ヶ）で動かしていたが、今回は単3電池2ヶでレゴのモーターを動かすことにした。

 できあがった三輪車は以前作ったものとほとんど同じに見えるが、PIC周りのハードウエアは圧倒的にシンプルになっている。

リモコン側は、キューブカート用に開発したリモコン用プリント基板を使い、ボリュームを2ヶ取り付ける。両手で操作するため、1つは表側、1つは裏側に付けている。
左手の親指で前後の速度をコントロールし、右手でハンドルを制御する。
けっこううまく制御できる。