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付加した筆上下機構とその制御

試作した全方向移動装置に毛筆の上下機構を取り付けた.その筆上下機構を図4.41に示す.その筆上下機構を付加した「書道ロボット」の概観を図4.42に示す.また,その構成図を図4.43に示す.上下動の位置制御には,図のようにアブソリュート型ロータリエンコーダを用いてフィードバック制御を行った.このロボットの全方向移動装置と筆上下移動機構にそれぞれマイコンを配置し,文字データにもとづいて走行と筆上下動用モータの駆動を行なわせた.そのシステム構成図を図4.44に示す.制御装置は,2つのZ80CPUワンボードマイコンと,マイコンの司令でモータを駆動させる回路とで構成される.2つのマイコンは,それぞれ全方向移動装置の制御と筆上下機構の制御を分担している.駆動モータにはステッピングモータを採用し,CPUの負担を軽減するため,CPUからモータを直接駆動するのではなく,全方向移動には発振回路による制御方式を用いた.モータの回転速度司令を指示することで,励磁パルスを発生させることができる.また,ロボットの制御を2つのマイコンに分担させたのは,筆上下動を1つのCPUに任せることによって,もう1つのマイコンは全方向移動装置の走行を制御すろことに専念できるためである.移動司令を励磁パスルに変換する発振回路の電圧と周波数のグラフを図4.45に示す.発振回路の直進性は,走行に影響を与えることのない非常に良好な結果を示した.

Figure: 筆上下機構
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\psbox [width=8.71cm]{F85.eps}
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Figure: 書道ロボットの概観(写真)
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\psbox [width=11.25cm]{F86.eps}
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Figure: 書道ロボットの概観(図面)
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\psbox [width=10.26cm]{F87.eps}
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Figure: 書道ロボットのシステム構成図
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\psbox [scale=0.25]{F88.eps}
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Figure: 発振回路の電圧-周波数線図
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\psbox [width=10.26cm]{F89.eps}
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Shoichiro FUJISAWA