機器蟲hexapod的零件-串列伺服機控制板自製達成

marbol

各位大大!!
還記得貴三三的SSCII串列伺服機控制板嗎??
那是用來將控制機器蟲每個腳動作的命令翻譯成PWM訊號後
丟給機器蟲依序動作........

經過這段時間的苦思,終於完成了這個關鍵零組件,如附圖,
左下角就是用89S51做成的串列伺服機控制器,目前規劃輸出16軸,
最高可以達到31軸的輸出(須留下一腳來做串列接收用),

右上角預留一個空間,是用來丟出控制機器蟲每個腳動作的命令,
可以把外界物理量感測結果用PIC或AVR或51處理後解算出控制機器蟲的命令來,

其他的附圖就是量測的畫面,可以看到上面的A就是對應到顯示畫面的橫軸時距,
有5ms及1ms之分,
橫軸5ms用來觀察連續的PWM週期用,可以看到PWM週期為19ms
橫軸1ms用來觀察PWM的duty cycle,可以看到為duty cycle1.5ms
這是參考大部分接收機輸出規格做出來的結果..........

以這個量測結果對應到之前的本人的講座說明,可以知道伺服機停在中立點,
扭力相當足夠,用手去扳動需要花點力氣,接下來DIY的重點就在機器蟲結構的設計上了!!!

[ Last edited by marbol on 2006-1-26 at 12:18 ]

[ 本帖最後由 marbol 於 2006-5-27 10:47 編輯 ]

lakers3411

我最近在考慮用日本的H8來做嵌入式系統價格低3500左右  還不錯用   很多ROOBONE的選手都在用  在日本有高評價喔

bubu

恩~~確實日本選手都是用H8這些來當機器人的核心
而且我看了日本很多二足(robovie M2......)好像都是用H8

marbol

我記得H8也用做樂高mindstorm的RCX的控制核心,是個相當棒的微控器,透過RoboLab的圖形介面編程工具,可以很快將意念表達在樂高玩具上,這是樂高將H8的編程語言做了改進,方便入手,不過缺點就是彈性不足.....圖控介面沒有的就完了
所以MIT出了專門用在機器人上面的handy board,透過SSC系列的串列伺服機控制器可以將編好的動作丟給機器人做動作,這是老外所考慮的模組化製作!!
因為這樣的考慮所以最後沒買樂高mindstorm,轉而自行DIY機器蟲起來~~~~

當然H8也有它自己的開發工具,可以發揮更大的彈性來表達自己的意念,只不過奇怪的是目前國內最多可以參考的書幾乎都找不到H8的資料,要是3500元可以有相當完整的發展工具(編譯及燒錄),H8晶片也很便宜,各大電子材料行都有販售,我想我會考慮來玩玩看

反觀PIC ,AVR,ARM,8051的書相當多也值得參考,就不同微控晶片可以互相取代的概念來指導,選擇8051還是大多數人的第一入手推薦,因為發展工具是免費的(有2k程式碼的限制),燒錄工具可以自製不用300元,燒錄軟體國外網站有下載,一顆89S51最多不過70元,容易購得,再買一些參考書(書不能省,我可以推薦書單,宏友書局買展示過的書很便宜)總共花不到2000元,用在編好動作的機器人身上是相當足夠了, 若是要加上模糊類神經或平衡演算法這種高深處理機制,我會考慮加入DSP來處理,處理結果丟給微控制select case ,SSC負責解譯成PWM訊號控制伺服機~~~~~~

後續的計畫會把圖片上的兩個微控器的功能合成一個微控器(週邊感測的功能可以用8051的兩個外部中斷來達成,要是有更多的中斷需求那就要考慮AVR系列的微控器了),這樣用在編好動作的機器人身上我想是足夠達到要求的~~~

mrexcuse

由於最近想要自學一些關於自動控制方面的課題
也對機器人DIY很有興趣

不過深知自己沒有基礎，看了marbol大大發表的文章之後，
想請問一下，

關於基本的電學以及這些微晶片方面，有沒有可以推薦的書？
盡量是能讓初學者易懂的

感激不盡，謝謝

kevin6010

在這邊找到一些同好,真高興!!
我也想作一個兩足機器人,但是我想先要搞定Servo Controller,就是可以利用一條信號線來控制8-16個 Servo.
http://home.planet.nl/~j.havinga/servo/servo.htm 這是我找到並在測試的線路,但是我不會PIC所以測起來很辛苦,因為找不到哪裡有錯誤.不知這邊有沒有PIC的熟手,可以一起把這個電路及程式整理出來,造福想利用Servo來做機器人的同好....

http://www.rentron.com/SerialServo.htm
http://www.digitalnemesis.com/ash/projects/picservo/
http://shark.sssup.it/contrib/servo/servo.html
這些都是

lakers3411

真是有一大堆同好阿
如果不介意我是高中生的話我們可以聯絡聯絡組成一個robo的團隊
我一直在找同好
lakers3411@yahoo.com.tw
0972225081
胡哲瑋同學
ps.我有贊助的公司  金錢方面不是問題

kevin6010

Originally posted by lakers3411 at 2006-2-6 20:50:
真是有一大堆同好阿
如果不介意我是高中生的話我們可以聯絡聯絡組成一個robo的團隊
我一直在找同好
lakers3411@yahoo.com.tw
0972225081
胡哲瑋同學
ps.我有贊助的公司  金錢方面不是問題

我不敢奢望加入你們的團隊,倒是如果能有時間及地點集合一些同好互相交流,那倒是一件美好的事

lakers3411

現再我一直找不到人  如果是真得有興趣的話真的可以跟我聯絡

marbol

Originally posted by mrexcuse at 2006-2-6 14:22:
由於最近想要自學一些關於自動控制方面的課題
也對機器人DIY很有興趣

不過深知自己沒有基礎，看了marbol大大發表的文章之後，
想請問一下，

關於基本的電學以及這些微晶片方面，有沒有可以推薦的書？
盡 ...

mrexcuse大大~~~
要沒有壓力學會基本電學的書您可以參考
全華書局的"現代汽車電子學"高義軍編著,真的是淺顯易懂,我看過不下四,五次,電子學電路學以及感測器方面的知識都值得細細品味.............
另外還有建興出版社的基礎電子學I,II,陳錫隆編譯,雖是編譯,但是這是松下電器工學院的教育訓練用書,著重在電晶體電子電路的講解,有圖文對照,研讀多次您就是電子學大師了!!!(考試的話要多算題目,跟作學問是有所不同的)

若是要培養出簡易電子電路的感覺的話
我比較建議從實作方面的書,我覺得無線電界雜誌社的
"電子套件製作專輯"可以當作初學者的書
"電子電路圖解製作集"可以當作入門者的書
另外還有一本台科大的"實用電子電路實作應用"舒福壽編著,作者是職訓局老師,所採用的零件都是各大電子材料行買的到的,電路運作原理也相當淺顯易懂,
這些書我都一看再看,每次都有不同的領悟,不過我對於運作概念比較有興趣,實際電路我沒製作過,因為沒有需要,只要懂了各個電路的運作原理,稍微排列組合便是新的東西了,所以我只加以眉批,真正運用到的時候再拿來用~~~~~~

至於自動控制方面說那是順序邏輯的東西,以前用繼電器來組成順序邏輯,現在一般用PLC來控制,有歐姆龍及三菱的品牌可以選擇,奇摩拍賣有一個小型的PLC學習器叫做亞力士,我差一點就想買,後來想一想其實微控器的功能可以自己編寫更有彈性的東西出來,所以最後就選了51系列的微控器,這個可以當作入手的途徑,因為大部分微控器就是這個樣子,要注意硬體方面I/O的腳位與軟體程式I/O的範例,給自己一個題目像是十字路口的號誌燈的順序,這樣就很快瞭解在時間領域中時序的安排了,這樣你就可以很快進入自動控制的領域了!!!

至於微控器的書,我手邊有一堆8051的,不過您可以先看這一本
松崗"單晶片8051實務增修版"吳一農編著,我都當作案頭書,在DIY機器蟲以及一些順序控制的東西這本是值得參考的書,不過,要學微控器的東西還是要定一個題目來做才有收穫,這本書我看了好幾十遍,最後DIY機器蟲才真正瞭解微控器的功能與限制~~~~~~~~很高興您想學,從基礎做起才是最快的途徑,有問題再來討論討論~~~~~~~~~~

[ Last edited by marbol on 2006-2-7 at 23:19 ]

marbol

Originally posted by kevin6010 at 2006-2-6 17:52:
在這邊找到一些同好,真高興!!
我也想作一個兩足機器人,但是我想先要搞定Servo Controller,就是可以利用一條信號線來控制8-16個 Servo.
http://home.planet.nl/~j.havinga/servo/servo.htm 這是我找到 ...

請問您是飆機器人家族的那一位成員嗎 ?之前曾經看到有類似的文章,
我也想把我的servo controller改寫成PIC的程式,也順便學習PIC的語法,
發展環境在準備中,可以的話一起加入學習討論的行列~~~~

[ Last edited by marbol on 2006-2-7 at 23:21 ]

也許大家認識我們 !
我們也可以貢獻兩足開發的經驗, 只是一言難盡, 有志者事竟成 !
加油 ...

我們是ROBO-ONE (http://www.robo-one.com) 的台灣指定籌備單位, 我們有足夠資訊, 製作分享, 產品, 介紹給大家, 拉進我們與日本世界一流的設計者距離..
有空上網並連絡
http://www.playrobot.com  飆機器人專賣店

kevin6010

Originally posted by marbol at 2006-2-7 23:12:


請問您是飆機器人家族的那一位成員嗎 ?之前曾經看到有類似的文章,
我也想把我的servo controller改寫成PIC的程式,也順便學習PIC的語法,
發展環境在準備中,可以的話一起加入學習討論的行列~~~~

[ Last e ...

飆機器人我常上去看看,但我不是他們的成員.
一年前看到日本的兩足機器人,驚為天人,便開始想動手自己做,於是上網找資料.
上面的訊息我有貼於廣營網站,但可能是還不熱絡所以都沒反應,自己試了幾次沒成功就停了...
直到最近來到這個網站,又燃起一絲希望.....

PIC沒摸熟,東西跟書都已經擺一年了希望各位高手能嘉惠芸芸眾生

kevin6010

請問marbol及其他大大

小弟在做電子電路時覺得沒有示波器很麻煩,不知輸出為何
想請教前輩們,如果想雍有示波器大概要多少錢?(經費不多)如果要買需注意哪些細節呢?
http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=28119 這種實用嗎?

marbol

Originally posted by kevin6010 at 2006-2-8 10:03:

飆機器人我常上去看看,但我不是他們的成員.
一年前看到日本的兩足機器人,驚為天人,便開始想動手自己做,於是上網找資料.
上面的訊息我有貼於廣營網站,但可能是還不熱絡所以都沒反應,自己試了幾次沒成功就 ...

我以前一直以為只要懂的書上說的就ok了, 其實不是那麼一回事,就學習微控器而言,不動手就沒辦法有感覺,萬事起頭難,先把發展環境弄出來這一關可能就需要花一點時間,要準備燒錄器自製(參考白雄的DIY網頁),去PIC網站下載編譯器,買些基本的焊接工具與三用電表,萬用板,不同顏色的OK線,穩壓IC,用來指示的發光二極體,電阻,電容,腳座,針腳,杜邦接頭,充電電池,充電器............一些零碎的東西,焊接會有不好的煙,就DIY排煙器,把煙給抽到室外,這一切都需要先準備好,為了健康,也為了將興趣持續下去,期待您已經準備好來討論了!!

marbol

Originally posted by kevin6010 at 2006-2-8 10:37:
請問marbol及其他大大

小弟在做電子電路時覺得沒有示波器很麻煩,不知輸出為何
想請教前輩們,如果想雍有示波器大概要多少錢?(經費不多)如果要買需注意哪些細節呢?
[url]http://www.parallax.com/detail. ...

USB 示波器看起來價格是還好,但是維修就有點問題了,要是本地後續服務可以考慮~~~~~~~~~~~~
奇摩拍賣示波器有個tek456b的老工程師,人很客氣,有問題可以請教他,不買也沒關係我那一台也是在一月初才競標到的,所以才知道大隱隱於市~~~~~~
你若住北部,可以去看看,一些類比的中古低階機種那邊是有的,價格也差不多在5,6千左右,能量測的頻率愈高,當然也就愈貴~~~~~~~~
示波器探棒也要跟示波器搭配才行,若是示波器量測的頻率為100Mhz,那買的探棒雖可以測到20Mhz,也只能發揮到20Mhz的效果,反之亦然~~~~所以買的時候要門當戶對才行!!
示波器分成類比的與數位的
數位方面重視的是取樣率當然愈高愈好,代表波形解析的能力,至於能量到的波形頻率大概在取樣率的一半左右,一般數位示波器都是可以儲存的,像是TDS220這個就很好用了,但是全新價錢在4萬左右,這是一般的行情,可以記在心裡,有Coco的時候再說~~~
類比方面所列的頻率就是它測的到的頻率了,國內有品極與固緯,日本的有菊水,日立,初學者大部分用到20Mhz就很夠了,當然頻率越高所能量的越多,若是您要做FM無線電專題88Mhz~108Mhz,那就要選大於這個頻率的示波器與探棒了.........

kevin6010

Originally posted by playrobot at 2006-2-8 02:27:
也許大家認識我們 !
我們也可以貢獻兩足開發的經驗, 只是一言難盡, 有志者事竟成 !
加油 ...

我們是ROBO-ONE (http://www.robo-one.com) 的台灣指定籌備單位, 我們有足夠資訊, 製作分享, 產品,  ...

請問 playrobot大大
http://www.parallax.com/detail.asp?product_id=28119 該產品貴公司有進嗎??
方便使用嗎?維修也是找貴公司嗎?

lwc1105

http://www.acute.com.tw/indexchn.htm
皇晶科技 (Acute Tech. Inc.)
我有在用ds-1102  200MS/s 即時取樣(usb介面)
價格:29500
還不錯用,原本也是想買TDS220　200MS/s 即時取樣
價格:（中古）35000 (全新)42500
　

你所介紹的示波器
500 Ks/s　即時取樣
價格:4900
解析用在看伺服機pwm還夠用

ayu

您好，我也作了一個，想控制機器人。目前也作了16個輸出控制，用vb作圖型監控。(也就是用RS-232連接電腦

到8051後用vb作圖型監控)。今天應可完成31個輸出控制，您的作品實在很成功，不知您可否分享程式，我是用

組合語言寫的，不知您是用 C 或 組合語言 寫的?

我目前也完成無線遙控的功能，不過在整個機器人腳本的串連上，程式上還沒完成。想跟您討論程式上的問

題，不知是否能得到您的幫助? 期待您的解答? 謝謝。

ayu

今天只作到24個輸出，31個輸出遇到瓶頸，重點在 p3 八腳的問題，p0，p1，p2都可用，總共24腳可輸出。

只好再想幾天了。