ロボット（ソフトウェアサーボ）

4Ｅ学生実験資料

最終更新日：2020.08.03

by M.Yanaka

更新情報（上の方が新しい）

2020.08.03 2020年度版に更新．
2019.06.18 2019年度版に更新．
2018.08.02 プログラム pwm.asm を更新．
2018.07.19 MPLAB X の使い方を追加．
2018.07.19 PICの命令の詳細な説明（instruction_detail.pdf）を追加．
2018.07.05 ４Ｅ工学実験「ロボット（ソフトウェアサーボ）」の細かな誤りを修正．
2018.06.19 ４Ｅ工学実験「ロボット（ソフトウェアサーボ）」を更新．
2009.07.03 課題の解答例を隠蔽．
2006.07.07 2006年度版に更新．
2005.06.19 掲載開始．

目的

サーボシステムの構造と動作原理とを理解し，二足歩行ロボットで用いられているロータリーエンコーダ付き直流モータの制御を行なう．

原理と方法についての学習

参考資料「二足歩行実習教材 e-nuvo 実習カリキュラム教本」により，サーボシステムの構造と動作原理とについて調べる．
参考ページ：

「６−２　H-Bridgeを用いたモータ駆動」(p.6-8)
「８−１　A/D変換、D/A変換」(p.8-1)
「８−２　PWM（Pulse Width Modulator）」(p.8-16)
「９−１　フィードバック制御の概要」(p.9-1)
「１０−１　ソフトウェアサーボ」(p.10-1)

また，つぎの参考資料（web上に掲載）により， PICの内蔵モジュールの使用方法について調べる．

実験（例題）

実験テキストに基づいて，１個のロータリーエンコーダ付き直流モータの制御実験を行なう．

実験１．H-Bridgeを用いたモータ駆動（回転方向等の制御）

実験２．H-BridgeとPIC16F877を用いたモータ駆動（回転速度の切替）
プログラム例（switch.asm）：スイッチによって、直流モータの回転速度を切り替える。

実験３．H-BridgeとPIC16F877を用いたモータの速度制御
プログラム例（pwm.asm）：半固定抵抗によって、直流モータの回転速度と回転方向を制御する。

課題実験

実験３のプログラム例（pwm.asm）を改造して、半固定抵抗による直流モータの角度制御（位置制御）を行なう．
解答例は，２日目の実験の後半で示します。

報告書（レポート）作成

目的．
原理と方法については、自分で学習したことを簡潔にまとめて報告する．
実験１，実験２，実験３は、回路図と実験結果（動作）について報告する．
課題実験は，回路図，プログラム，実験結果（動作）について報告する．
考察では，実験結果の動作について，回路とプログラムから考察する．

Web 上の参考資料

○PICの解説

電子工作の実験室
http://www.picfun.com/
（後閑哲也さんのWebページ）

○2009年度スキルアップ講座「組込みシステム基礎講座」から

インターフェース設計入門
http://www.elc.gunma-ct.ac.jp/~yanaka/skill_up_2009/interface_design.pdf

電子部品入門
http://www.elc.gunma-ct.ac.jp/~yanaka/skill_up_2009/electronic_parts.pdf

参考資料

2005年度の4E実験

サーボモータを用いた二足歩行ロボット KHR-1 の制御
二足歩行ロボットの制御（2005年度版）