実験室
新しいテーマの実験の覚書
Sipeed Maix M1 Dock
カメラ 液晶パネル が付属する マイコンボードです (スイッチサイエンスより購入)
顔検出 物の検出 等ができる 非常に低価格であり 高性能なボードです 64ビットのデュアルコアCPUとニューラルネットワークプロセッサ(KPU)が内蔵されています 今流行のラズベリーパイに比べて消費電流が少ない USBポートからの電源で動作可能(カタログデータでは600mA以下) ケースはありませんので3Dプリンタなどで作る必要があります 裸のままでは取り回しに苦労します(カメラと液晶パネルがFPCで接続されている)
ケースの3Dデータはネットから探して使わせていただきました
画像検出を試す
4角形検出
画像の中の4角形を抽出します
QVGA(320,240)のフレームサイズではOut of Memoryで処理できませんでした QQVGA(160,120)サイズまで落とすと何とか動きました
円検出
画像の中の円成分を抽出します
QVGA(320,240)では処理時間が掛かります
QQVGA(160,120)にすると 処理時間が上がりました
何に使えるか 考え中
色検出
画像の中の色成分を抽出できます
緑と赤をそれぞれ検出し四角の枠で囲みます
フォトマイクロセンサの表示灯を検出してみます 点灯確認に使えます また 色選別も可能なので多色のLEDでも何色が点灯しているか検出可能です
直線検出
画像の中の直線部分を検出します
先ずは 2本の直線を検出させました
検出時間は11FPS くらいです
直線の数を増やします 直線の検出数が増えると処理時間がかかります
直線の数が多すぎると取りこぼしが発生するようです 動画で見てみます
さて 何に使えるか?
顔検出
定番になっている 顔検出から動かしてみます
Googleの顔画像を検出してみました 顔を検出すると四角の白枠で対象を特定します 今回は4人の顔を特定しています 画面上部に検出スピードと検出人数を表示させました 人数が増えると検出スピードが多少落ちてきます 1人の時だと10FPSくらいにはなります 顔を検出してSDカードに画像を記録している例がありました 玄関のセキュリティに使えそうそうです
RCサーボモーターの耐久性
TowerPro MG996R を繰り返し動作させて どの程度動作するかを見てみました 購入は秋月電子
RCサーボモーターを装置に組み込んで使用できないかと どのくらいの耐久性があるのかを見てみました プラスチックのギアの物もありますが この製品はギア部分がオールメタルです
とりあえず 動かしてみます 音は大きいが結構トルクがあります ソレノイドではストロークが足りない時に使えそうです 動作速度を遅くすることができるので ワークに衝撃を与えたくない時もよさそうです
駆動時間に対して休止時間が少ないため本体が多少熱を持ってきます 停止位置精度に関しては あまり期待できない
3.8万回くらい動作させると 動作音が少し変化しました 休止時間を延ばしてみました
移動量も減らして様子を見る
連続動作モードに入ります 目指せ100万回
順調に動作しています
目標の100万回までは無理のようです 45万回くらい動作したところから動きがおかしくなりました
内部のギアを確認します 負荷はほとんどかけていないので ギアの摩耗は見られませんでした やはり ポテンショメータが持たないようです カーボンのボリュームと考えると逆によく持ったものです その後 動作位置を移動して動かしてみましたが 一見正常に動作しました ただ 連続動作させた部分を使用するのは考え物です
簡易位置決め装置
中国産の簡易位置決め装置です
20*40mmのアルミフレームを使用して50mm角のアルミステージをステッピングモータによりベルト駆動します シンプルな構成でよく考えられています フレームの長さは自由に指定できます(100-1500㎜ 50-100㎜刻み) 右の基板はステッピングモータのドライバ基板(秋月電子より購入) ドライバICはSTマイクロのL6470を採用しています このICはマイクロステップ駆動が可能で128分割駆動ができます 1回転200パルスのモータだと25600分の1の分解能を持たせることが可能です 何より素晴らしいのはステッピングモータ動作時の駆動音が小さいことです
ストローク100㎜の物を動作させてみます 原点検出をした後各ポジションに移動させます
原点検出の後10mm前進させ1mmステップで前後動作させました 何回か動作させ繰り返し精度を見ています 多少の誤差は移動パルスに補正を掛ければもう少し良くなりそうです プーリの偏芯も誤差に影響を及ぼしていそうです 行きと帰りでズレる分はタイミングベルトのテンションにより変わると思われます 発生している音はピックゲージの動作音が大きいようです
原点検出から定位置までの繰り返し動作させ ばらつきを見ています (1) メカスイッチにかかわらずあまり誤差はありません
原点検出から定位置までの繰り返し動作させ ばらつきを見ています (2) フォトマイクロセンサにより原点検出を行います 多少メカスイッチよりばらつきが小さい気がします