IoTLT-vol113-20240717-1

秋月AE-TB67H450とM5Stack(Basic)とRaspberry Pi を使った電磁石の制御その２(IoTLT版) IoT縛りの勉強会! IoTLT vol.113 2024 7/17 福山大学工学部情報工学科 山之上卓

自己紹介 福山大学の教員 着る電光掲示板、 テレポートドレッサー、 シン３次元表示装置 テレポーテーション システム作成中

自己紹介 ⚫1980年 interface LKIT-16によるFORTRANシステム ⚫1980年 bit ナノピコ教室じゃんけん大会優勝 ⚫ 1988年日本経済新聞「パソコン通信使い電算機言語開発」 ⚫2016年 ACM SIGUCCS Hall of Fame ⚫ 「ギャル電の意識の低いプレゼンバトル」優勝 @Geek night 広島, 2017 12/9 ⚫ MF Tokyo 2018, MF Taipei 2018, NT広島2019 ⚫ NT金沢2022, OMMF2022, MFT2023, MFK2024 ⚫ ヒーローズ・リーグ2023 トランジスタ技術賞受賞 ⚫ 情報処理学会フェロー

背景 • テレポーテーション（物体瞬間移動）を実現したい！ 材料の部品 送信元の構造物 プローブ 通信経路 （ネットワーク） 受信装置（小型工場） 送信装置 (コンピュータ ） 受信された構造物

経緯 • 1994 うどんをネットワークで送りたい@JAINコンソーシアム@ 志賀島 • 1995年、What How For 北九州（産学官交流サロン）で開発 スタート • 1999年、特許出願（2009年査定） • 2002年、試作開始、シミュレータ作成 • 2021年、Real->Virtual 転送成功(IoTLT vol.93)

背景その2 Real->Virtual

経緯 • 2023年12月 Qiita, IoTLT Advent Calendar 11日目 「秋月AE-TB67H450とM5Stack(Basic)とRaspberry Piを使っ た電磁石の制御」 – 電磁石を使ったテスラダイスの把握と分離 • ネオジム磁石の脅威 –電流を流さないのにくっつく –電流の向きを変えても離れない

部品間接続・通信機構

製作中の受信装置（自動工場）

ロボットアームの 部品把握部分

ロボットアームの 部品把握部分

やってみた • うまくいかないかもしれないけど、とにかくやってみた – Youtube : https://youtu.be/JHxr8vVwPaU?si=Qs8htKyiGSgnQcD3

• https://youtu.be/JHxr8vVwPaU?si=Qs8htKyiGSgnQcD3

Hardware ベルトコンベアとその制御 RCB-4mini LAN アームロボットとその制御 x 電磁石とその制御 y-l ダイス（部品）の水平方向の移動 y-r

Software Chat Server ・・・ Raspberry Pi Main Controller Command Interpreter, Communication(TCP client), PyRealSense, … Raspberry Pi -> Arduino/ M5Stack/ RCB-4mini Remote Controlled Command Interpreter Command UART Command UART Arduino Arduino Arduino I2C ↓ I2C command command Slide ↓ Table↓ Neopixel Neopixel Signal Signal Arduino Arduino M5Stack Arduino I2C ↓ I2C command I2C command Magnet/ ↓ command Motor↓ ↓ Neopixel Neopixel Signal Neopixel Signal Signal

• アームロボット – Kondo KHR-A5, サーボ モータ追加。高出力サーボ モータに一部交換 • アームの動きの作成： – Windowsの Heart2Heart4 で作成, RCB-4mini に書き 込み – Raspberry Pi –動作番号>UART->RCB-4mini

発生した問題 • 事前の予想どおり、アームの電磁石とダイスが離れない – ちょっとずるしました。 ->回転時に引っかかり ->シール一枚+

発生した問題 • 電磁石が発熱して相手側のダイスの面の被服を溶かして、 ネオジム磁石を剥がしてしまいました。

発生した問題 • 熱対策… すべての面にステッカーの保護シールを貼りました

発生した問題 • 回転場所の電磁石を張り付けているシールに、ダイスが引っ掛 かって、意図した動作にならない。 – ひっかかりがないように、別のシールを張り付け。

全体の制御 time.sleep(10.0) • 受信装置の制御は、main self.send_init_belt_command() controllerでpython の文の列を self.send_arm_motion_command("1") exec関数で実行することで実施。 time.sleep(8.0) • 各文は、スライドテーブル、ベルトコ self.send_magnet_command(0,”go”) time.sleep(2.0) ンベア、電磁石、アームを制御する self.send_stop_belt_command() 機構のついたRaspberry time.sleep(1.0) Pi+(Arduino/M5Stack/RCB4-mini) self.send_arm_motion_command(“2”) へコマンドを送り、各担当機器を制 time.sleep(4.0) self.send_magnet_command(0,”stop”) 御。 self.send_move_command(28.0,100.0) ….

おわりに • アームロボットの動き（と電磁石の磁界の順方向/逆方向/停 止の切り替え？）を使って、テスラダイス（部品）の把握、切り 離し、垂直方向回転、水平方向回転、ができた。 • （受信装置の方）あともう少しであってほしい • Virtual 空間の「物」を同じものを組み立てるための受信装置 の制御情報に変換できたら、「テレポーテーション」が、一応、 実現できるはず。

謝辞 • What How For Kitakyushu