理系的な戯れ

理工学系とくにロボットやドローンに関する計算・プログラミング等の話題を扱って、そのようなことに興味がある人たちのお役に立てればと思っております。

早期退職で支払う国民年金と国民健康保険

はじめに 最近は世知辛い世の中で サラリーマンでも安泰とも限らなくなってきました 万一のことも考え 早期退職した場合に支払うことになる 国民年金と国民健康保険について勉強したのでその備忘録です。 はじめに 国民年金 国民健康保険 健康保険の任意継続…

フライトコントローラの設計と製作

はじめに 昨今はドローンと呼ばれるマルチコプタを趣味でも仕事でも作っています。 フライトコントローラや4in1ESCボードは沢山ありますが、どれも流通期間が大変短く ひどい場合は1年たつと同じものが手に入らない状況にあります。 新たに新しいボードを探…

JuliaをJupyterLabで始める

はじめに 今回はJuliaをインストールしてJupyteLabで使う方法についてまとめました。 前から昨今話題になっているJuliaが気になっていました。 Pythonの様に記述しやすくて Cの様に早い という触れ込みです。 新しい言語覚えるのはそれなりに大変だし 既習の…

日々こうしたいなと思うこと

はじめに 先日50歳になり、前から少し意識していたことについて改めてつぶやかせていただきました。 50歳になって日々こうしたいなと思う事諸々・好きなことをする・嫌なことはやらない・主導的にうごく・ルーチンは時間割を作ってやる・まず手を動かす…

ドローンをガメラの様に飛行させる

はじめに ドローンにガメラ飛びをさせたい・・・ 唐突なお話しですが、最近ではすっかりドローンと呼ばれるようになったマルチコプタをガメラの様に回転しながら飛行させるにはどうしたら良いのかと言うのが本記事の内容です。 これは私の私的興味によるもの…

現代ポートフォリオ理論(MPT)

はじめに ついに満50歳を迎えたこうへいですが、生家が商売をしていて常々いつか商売に失敗して 「何もかんも無くなる無くなる」と育てられたせいか、 お金については使う時はパッと使いますが割とシビアに計画的だったりします。 ちなみに言われてた通り…

ライントレースロボットのシミュレーション

ライントレースロボットのシミュレーションアイキャッチ はじめに ロボットランサーはじめました(昔ばなし) 機械学会主催のロボットグランプリのロボットランサー競技と言うトラック上の白線コース上をロボットが走行して、 トラック周辺にある的を槍で突…

移動ロボットの壁沿い走行制御について

はじめに マイクロマウス の様な移動ロボットを壁に沿って走らせたいと言う場面は、 教育用のデモ走行やその他の簡単なアプリケーションでは多く見かけられると思います。 何かの軌跡に沿って走らせたいと言うのもさらなる応用として考えられます。 今回は無…

Pythonで考えるDCモータの制御(10)PWM制御におけるLocked Anti-Phase方式とSign-Magnitude方式について

はじめに 今回の話題はDCモータをHブリッジにより駆動する際の Locked Anti-Phase PWM方式と Sign-Magnitude PWM方式の それぞれがどの様なもので どの様な違いがあるのかを説明させて頂きます。 モータ制御に関連して僕が実際に作ったロボットの話題を一つ…

グラフ理論と迷路探索

はじめに マイクロマウスの迷路探索では探索アルゴリズムとして左手法、トレモー法,足立法などがあるのですが そういった観点とは別に迷路をノードとエッジに見立てたグラフとしてとらえて、ダイクストラ法で 最短経路を見出そうというお話をしたいと思いま…

物理シミュレーションによるオドメトリの検証

はじめに 前回は横滑り運動を考察しましたが、マイクロマウスのような2輪差動式の移動ロボットのシミュレーションについてもプログラムを作ることができました。 そこで、自己位置推定のオドメトリ計算について 直線近似 円弧近似 横滑りを考慮した場合の直…

マイクロマウスの横滑り運動

はじめに マイクロマウスの運動についてタイヤの力学を含めて考えてみたいと思います。 マイクロマウスを完全な6自由度の運動をすると思うと、考察がかなり厳しくなるので、今回は平面内での3自由度に限定して考えていきたいと思います。 その中で横滑りの…

LR回路のスイッチング動作の計算

LR回路のスイッチングについて考えることはモータの内部回路がコイルと抵抗で構成されていることを考えると大事です。回路方程式からひも解いてオン、オフ時の過渡応答を明らかにします。

オドメトリによる移動ロボットの自己位置推定

移動ロボットの自己位置推定の基本としてオドメトリがある。本記事ではマイクロマウスのような2輪移動ロボットの直線近似及び円弧近似によるオドメトリ計算について記述した。

マクローリン展開でcosを近似

マクローリン展開の打ち切り誤差を調べてみました.マイクロマウスのようなロボットのオドメトリによる走行軌跡の計算における三角関数の積分をマクローリン展開した多項式を適当な次数で打ち切った式を用いる方法が提唱されています.そこで,まずはマクロ…

JupyterLabのインストール

はじめに こんにちは、こうへいです。 最近は、普段使いの計算環境はJupyterLabにしています。 pythonを使ってちょこちょこ計算をするのに ものすごく便利に使えていて、OSを選ぶ必要がなくて超いけています。 Dropboxのようなローカルと同期してくれる,ク…

3体問題アポロ8号のキセキ

はじめに こんにちは、こうへいです。 いつの間にか記事数が50記事になりました! COVID-19に関する情報が気になりブログ更新をサボっていて申し訳ないのですが 今日は前回に引き続き、3体問題について見ていきます。 取り扱う話題のベースはアポロ8号で…

2体問題のシミュレーション

はじめに 前回ウイルス感染のパンデミックのシミュレーションをしてみたのですが、 粒子のクラスを一般的な移動のシミュレーションに使えそうなので すこし、改良して使ってみようかなと思いました。 数値計算を考えるときに2体問題は解析的に解けるけど3…

Pythonでワシントンポストのコロナシミュレーションを再現してみた

はじめに こんにちは、こうへいです。 今日は、コロナウイルスの伝搬状況を ワシントンポストがシミュレーションしていまして それが面白かったので、自分でも書いてみたいと思って、コーディングの練習も兼ねて挑戦したお話です。 シミュレーションの概要 W…

ニューラルネットワークは電気羊の夢を見るか(1)

はじめに こんにちは、こうへいです。 近頃はAIや機械学習が話題にならない日はない感じとなりましたが、AIの中身を知る人はほとんどいないと思われます。 かく言う僕もその一人ですが、多くのAIの中身はニューラルネットワークであると言われています。 そ…

ミサイルの誘導法対決

はじめに こんにちは、こうへいです。 今日はミサイルの誘導法について取り組みたいと思います。 ミサイルを誘導する方法として主なものに「単純追尾航法」と「比例航法」があります、本記事ではそれらを対決させてみたいと思います。 ゲームとかでミサイル…

億万長者になる!

はじめに 今のところは億万長者では無いですが、最近は やり方次第では誰でも計画的にそこに近づけるのではと言う実感を得ています。 いまは毎日、食うために妻共々死ぬ思いで一生懸命働いていますが 収入を増やし、節約し、投資をすると言う王道を 如何に着…

トランジスタのスイッチング高速化

はじめに トランジスタで作ったインバータが遅れるのと なまっているのがオシロの測定で確認できたので。 高速化について検証しました。 ことの発端は、 昨日の記事のトランジスタインバータ回路の応答が遅れる事に触たれた S.BUS回路用の反転回路の信号測定…

S.BUSプロトコル

ドローンを含めロボットを遠隔操作に広く普及しているS.BUS通信ですが、S.BUS信号のデコードやエンコードの必要が出るためS.BUSプロトコルについてまとめました.

名刺は後転しながら前に落ちていく

はじめに こんにちは、こうへいです。 昨日、Twitterに投稿してみたんですが、誰でも見たことありそうなのですが、そう言われると、確かめてみたくなるネタではないかと個人的に思っています。 名刺や葉書を前に放ると必ず後ろ周りしながら落ちていきます。…

転がり抵抗測定(2)

はじめに こんにちは、こうへいです。 前回、転がり抵抗を測ってみたのですが,何種類かの重量を用意して垂直荷重の変化に応じた転がり抵抗を計測しようと思います. blog.rikei-tawamure.com はじめに 転がり抵抗の推定 運動方程式とつりあいの方程式 並進…

転がり抵抗測定

はじめに 電流フィードバックの記事で転がり抵抗を知りたくなったので,測る方法を考えて,測ってみました. kouhei-no-homepage.hatenablog.com 測り方 スロープを用意して,タイヤを両端に付けた軸を初速0から転がして,転がりに要した時間を計測します.…

Pythonで考えるDCモータの制御(9)電流フィードバックと根軌跡

はじめに こんにちは、こうへいです。 今日はDCモータの電流フィードバックについて考えてみます。 電流をフィードバックをして電流値にゲインをかけると、 PI制御の速度制御系にD項を加えるのと同じ効果がでるはずです。 これは、速度の微分の加速度が電流…

Pythonで考えるDCモータの制御(8)Interact&Bokehによるインタラクティブな台形制御の計算

はじめに こんにちは、こうへいです。 先日、モータの台形加減速制御について考えてみました。 kouhei-no-homepage.hatenablog.com 比例ゲインや積分ゲインをインタラクティブに変えて、応答の変化を見たいと思い、 jupyter notebookでintractを使用して改良…

Pythonで考えるDCモータの制御(7)伝達関数計算用関数

はじめに こんにちは、こうへいです。 これまで、繰り返し繰り返し、伝達関数などの計算を行い、そろそろ同じことの繰り返しに飽きてきたので Pythonの関数に落とし込もうと思い、プロトタイプを作ってみました。 伝達関数を分母と分子の多項式の係数を与え…