Embedded Technology 2009 でのデモ

この他にも CANコントローラ も出展しましたが多くの方に驚きのお言葉を頂戴しました。

XMOS社のROBOTは、倒立振子が載っているほうはリモコンで操作しており、載っていないほうはCCDカメラで自動追尾します。 画像認識、液晶表示コントローラ、RF通信、PWM制御などを全てソフトウェアで実現しています。

振子は定位置を保持しようとする為、下のロボットが移動すると車輪が回転して移動したと認識するのでロボットの元の位置に戻ろうとします。

XK-1移植版の倒立振子について

倒立振子本体は北斗電子様のPUPPYです。
XMOS社のXK-1にA/Dコンバータを接続して制御ソフトウェアを移植しました。
ただ、基板変更に伴い物理定数が変わるため、Scilabによるシミュレーションでフィードバックゲインを再計算しています。

車輪速度指令値=1.5[rad/s]を与えた時に累積誤差が漸近安定する様子を示します。

(クリックで拡大)

よく見ると微妙に特性が異なっていますが、再設計した方(下段)が早く安定しています。

 

フィードバックゲイン再計算により、ほとんど同じ動きをする事がシミュレーションで確認できました。

※左上グラフ:PUPPY付属ソフトウェアによる状態変化(車体角、車体角速度、車輪角速度、累積誤差)
右上グラフ:PUPPY付属ソフトウェアによるトルク入力値
左下グラフ:XMOSへの移植版ソフトウェアによる状態変化(車体角、車体角速度、車輪角速度、累積誤差)
右下グラフ:XMOSへの移植版ソフトウェアによるトルク入力値

姿勢制御のフィードバック周期を 1/10 にしてみましたが、へっちゃらでした。
400MHzで動作しているので、性能が有り余っているみたいです…