記事担当:
ハンダ付け必要-マイコン系


3週連続で紹介してきました★「ライントレースマウス」
(電工女子、WonderKitを作ります!(第22弾:ライントレースマウスです)Part1★)
(電工女子、WonderKitを作ります!(第22弾:ライントレースマウスです)Part2★)
(電工女子、WonderKitを作ります!(第22弾:ライントレースマウスです)Part3★)

先週、やっと完成し、デコデコにして終わりました。
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今週は、このマウスがちゃんと動くのか、実験してみたいと思います!

まずは、動かすためにはマウスの「通る道」を用意しなければいけません。
日本語説明書の『使い方』を見ると「黒色の1cm以上の幅をもつビニールテープを「マウス」を動かしたい位置に貼ってください。」とあります。
★「電気絶縁用ビニルテープ/黒」などを使って、好きな長さ、好きな形の道を自由に作っていただくのが良いのですが、オカポン面倒くさがりなのでこんなの作りました。

PDF(1)…四角(幅約1cm)
PDF(2)…じぐざぐ(途中で切れてます)★実験用
PDF(3)…楕円(幅1cm未満)★実験用
PDF(4)…楕円(幅3cmくらい)★実験用

紙のサイズはA3サイズで作っています。
良かったら使ってくださいね。
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と言う訳で、ネズミの通り道も出来て準備万端。早速動かしてみようと思います!
とりあえずちゃんと動くかの実験なので、基本に忠実な道の形「PDF(1)」を用意します。
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そして、電源を入れます。お腹側にスイッチがあったんでしたね。
電源をいれると、メイン基板のLEDが光ります。
次に、マウスをラインの上に置きます。
お腹側、顔の下にフォトセンサが3つ並んでいるので、それが黒線の上にかぶるように置きましょう。

で、ボディを軽く叩きます
ここで注意点が一つ
ボディをあまり強く叩いちゃダメですよ。ボディがずれてタイヤに触れると正常に走らなくなっちゃいます。
ということで、ほら、動け~(笑)
叩いたときの振動がコンデンサマイクに伝わって動作を開始するんですって。
マイクって声を拾って大きくするだけのものじゃないんですねぇ…。

おぉぉぉぉぉ!!!
動いた!!!!動きましたYO!!!!
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結構頑張って作ったデコねずみちゃん。愛着湧いているので、なんだかとっても嬉しいですね!
ほっほっほ!ということで、動画で披露します!



とりあえず、狙い通り動くことは確認出来ました
キット製作としてはこれで大成功です!


ということで、次はちょっと気になったことを実験してみようと思います!
まずは「PDF(2)」。これ、線が鋭角に折れている上に途中で切れてます
どういう動きになるかなぁ…?
黒い線の上を走るんだから、端っこまで来たら止まるんじゃないだろうか?がオカポンの予想です。
ということで、動いて動いて~。
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・・・・えぇぇぇぇ?これは、想像外の動きをしました…。
スタートからの直線はきちんと進むんです。
ただ、曲がり角をうまく検知してくれなくて、脱線
脱線先に黒線があれば、それに沿うように動いてくれるんですが、また角にさしかかると脱線するんです…。
線幅自体は、「PDF(1)」よりも太くしたんですが、角度が急すぎたのかなぁ…?
スタート位置をずらしても「私は私の道を行くんだー!!」な感じで、突き進んじゃいました…。

では、こちらも動画で披露します!




ふぅむ…じゃあ、これはどうかな?
PDF(3)
説明書には「幅1cm以上のビニールテープを用意して」って書いてますが、反対に細いとどうなるんだろう?と疑問に思って作ってみました。
オカポン予想は、フォトセンサが正確に黒い線を認識できずまっすぐコースアウト、じゃないかなぁ…と思います。
ということで、レッツゴー!
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半分想像通りでしたが、これまた予想外な動きしましたよ。(笑)
黒線から外れるんですが、ぐるぐるさまよってる最中に黒線を見つけたら、一応その上を走ろうと頑張るんですよね。
でも、道が分からなくなってその場をぐるぐる回ったり逆走してみたりそのままコースアウトしてみたり…可愛いなぁ、もう!!となりました。


PDF(4)
では、逆に指定されている3倍以上の幅があるコースの上だとどうなるんでしょう?
オカポン予想は、この幅の中を大きく蛇行しながら動くんじゃないかなぁ?と思います。
さぁ、お行きなさい~~。
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今までの3回が、いろんな動きをしながら進んでいたので蛇行どころか安定して走っているように見えました。(笑)

結論として。
黒線は太いほうが良いです。
あと、線を折れ曲がらせる時は広めの角度(90°以上?)にしたり、カーブを描く時は緩やかな方が良いようです。


「PDF(3)」「PDF(4)」は実際にどんな動きをしたのか、皆さんで実際に「ライントレースマウス」を作って、実験してみて欲しいと思います。
…べ、べつに動画を作る時間がなくなったわけじゃないんだからね!


さて、ここで終わっても良いんですが、ねずみちゃんの動きについてちょろっと解説
説明書にもあるんですが、なんでこのマウスが黒い線の上を走るかということなんですが、顔の下に「フォトセンサ」が3つ設置されていますよね。
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これが重要な役目を果たしているんです。
このフォトセンサ、LEDが2つずつ入っていました。
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このLEDですが、ただ黒いLEDと白いLEDが入っている訳ではなかったんです。
片側のLEDから赤外線という人間の目には見えない光を出して、もう片方のLEDでその赤外線の反射光を受信して、ラインがあるか無いかを判別しています。
その判別結果をマイコンが判断して、左右のモータを動かしたり止めたりして方向転換していたんです。ナニソレすごい!

今、どのセンサが検知していて、どのモータを動かしているのかは、メイン基板に乗っている赤LEDと緑LEDで知ることが出来ます。
赤LEDがセンサの確認用になっています。
黒線を探知すると点灯します。
左、中央、右とフォトセンサが連動しているんですね。
緑LEDがモータの確認用です。
モーターが回転するとLEDが点灯し、モーター停止でLEDが消灯します。
顔側(説明書では上側)が左モータのLED、お尻側(説明書では下側)が右モータのLEDです。


こちらの写真を例で解説しますね。
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この状態で赤LEDは(右)●●(左)、緑は(上)(下)です。※●=消灯
左端のフォトカプラが「左端、黒線無いヨー!」と判別し、マイコンが「それなら右モータ止まれ!左モータ回転!」と伝え、マウスを右に動かしたんですね。
で、方向転換して黒線の上に3つのフォトカプラがかぶさり、赤LEDが●●とすべて点灯します。
これで黒線が前に真っすぐ伸びてるとマウスは判断したので、今度はまっすぐ前に進もうとして、両方のモーターを同時に動かして緑LEDがとなる訳です。



楽しかったー!!
いろんなマウスの通り道を考えて、どういう動きをするんだろう?と予想して、実際やってみて。
じゃあなんでこういう結果になったんだろう?と考えたり調べたりするのが面白かったです!
ただ作って終わりじゃなくて、キットの仕組みから予想して実験するって、なんだかホントに理科!って感じでした。


皆さんもぜひ作ってみてくださいね!

(記事:オカポン)
更新予定:毎週木曜日(次回は10月4日です!) 


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