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NXTセンサーのまとめ(2/4) HiTechnic社(HT社)製センサー編

センサー編は自分への備忘録もかねて早めに書こうと思いました。

次はアフレルでも取り扱いがある、準公式センサーです。HiTechnicという会社が製作しており、見た目はまさに公式センサーです。詳しい説明はHT社のHPで見れます。

画像名前測定できる量考えられる用途・妄想
NXT Gyro Sensor NXT Gyro Sensor
ジャイロセンサ
・角速度(回転する速度)
・測定できる軸は固定(写真の上下を結ぶ線が回転軸)
・300回/秒測定
天下のETロボコン(倒立振子・セグウェイみたいなやつ)でも採用されているセンサ。動くものの速度を求めるわけで、得られる値をそのまま使うと誤差が大きいことがある。ロボコンらしく、角速度から安定した制御をするには制御理論でよく使われる数学が必要。PID制御と呼ばれる。
NXTway-GSが有名な例
NXT Acceleration  Tilt Sensor NXT Acceleration Tilt Sensor
加速度センサ
・xyzの3軸方向の加速度
・重力加速度も測定しますので、水平に置くとz軸方向だけ+200でxy軸は0になります
・結果としてセンサの傾き(Tilt)も測定できます
・測定範囲は-2G~+2G(誤差は±0.025G)
・100回/秒測定
・遠心力も測定できます
これも基本的な使い方はジャイロセンサと同じ。なぜかジャイロセンサと比べると影が薄い。ジャイロセンサと比べると1秒あたりの測定回数が1/3(このせい?)。でも3軸方向が測定できる。
ブランコの例
・Wiiリモコンみたいなものを作れます
・唯一購入済み。これから考えるぞー
NXT Angle Sensor NXT Angle Sensor ・見て分かるとおり, シャフトを刺してその回転を測定します
・0-359°の回転角度(誤差は±1°)
・何回か回転したあとの合計値(積分値)
・1回転/分~1000回転/分の範囲の回転速度
見た目より高性能。ジャイロセンサで必要だったような値の安定な積分・微分も込みで値が取れます。
NXT Color SensorV2 NXT Color SensorV2
カラーセンサV2
・公式のカラーセンサより精度がよい様子
・NXT-Gでは18色とその組み合わせの範囲を測定可能とのこと
・100回/秒測定
カラーセンサV2は、使用する国の電源周波数(日本では西日本は60Hz、東日本は50Hz)にあわせて設定する必要があるとのこと。設定の方法はここに書いてあるとのこと。
NXT Compass Sensor NXT Compass Sensor
コンパスセンサ
・方角を1°単位で測定
・100回測定/秒
サッカーするロボや、コースが決まっているものに対して使えます。レゴで船作ってプールに浮かべて、このセンサで航海できそう?NXTの水没が怖すぎてできませんが…。
NXT Magnetic Sensor NXT Magnetic Sensor
磁力センサ
・磁力の強さ
・300回/秒測定
磁場の強さだけで磁場の方向は測定できないのが残念です。磁石を近づけたり遠ざけたりして何かアクションすることが可能です。
NXT EOPD NXT EOPD
光距離センサ
・数cm~15cmぐらいの距離
・300回/秒測定
超音波センサでは足りない方向・精度で測定できます。ただし、距離の範囲はイマイチ。
NXT IRLink Sensor NXT IRLink Sensor
赤外線通信センサ
・Technicのパワーファンクションモータをセンサ経由で操作できる
・RCXに対しては、motorのportとpowerまで指定して動かせたり、センサの値を読めたりできる
色々できそうだけどRCXがもう手に入らないからなぁ…。RCX持ってて役立てたい人にはいいと思います。
NXT IRReceiver Sensor NXT IRReceiver Sensor
赤外線受信センサ
・別売りのテクニックの赤外線コントローラから操作できるようになります
NXT IRSeekerV2 NXT IRSeekerV2
赤外線探索センサ
TVリモコンやIRBall(赤外線ボール)など、赤外線を発するものへの方向(9段階)と強さ(5段階)を測定できます


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NXTセンサーのまとめ(1/4) 公式センサー編

NXTが他のTechnicシリーズと一線を画している理由は、なんといっても制御装置とセンサーでその時・その場所・その状況に応じた動きが可能である点です。近くに敵が来たらミサイルを撃つ。触ったら動き出す。寒くなったらエアコンのスイッチを入れる。などなど。そんなキメ細かな状況分析ができるのは、ひとえに多種類のセンサーのおかげです。今回はそんなセンサーたちの種類と、どんなことができそうかを個人的に考えたことについて書こうと思います。初回はMindstorms公式センサー編です。

画像名前測定できる量考えられる用途・妄想
Intelligent NXT Brick Intelligent NXT Brick
NXT本体
サーボモーターは3個まで, その他のセンサーは4つまで同時に接続可能
タイマー機能(精度はms,1秒の1000分の1)○○秒ごとにシャッター押す
・PCとのbluetooth通信
・NXT同士のbluetooth通信
Android携帯 or Wiiリモコン or joystickで無線で操るとか以前の投稿参照
本体へのファイルの読み書き
但し,空き容量は130KB程度
いったんbluetoothでは通信できない範囲の所に行かせてデータをファイル書き込みで持たせた後、帰ってこさせて処理するような場合など
電池の残量NXT2個あれば, 片方の電池の残量がなくなりそうになったらフタをあけて電池を入れ替えるようなロボも面白そう
本体のボタンも感知NXTのディスプレイ上でテトリス
音を鳴らすwavファイルも変換して喋らせれます
Interactive Servo Motor Interactive Servo Motor
サーボモータ
(NXT2.0に3個入)
(教育用NXT2.0に3個入)
・どれだけ回転したか
(精度は±1°と書いてあるけど、サーボモーターだけで細かい制御はうまくいかない。ブロックで動きを止めたりして精度を高める工夫が必要)
船の面舵とか。NXTで戦艦作りたくなってきた…
Ultrasonic sensor Ultrasonic sensor
超音波センサ
(NXT2.0に1個入)
(教育用NXT2.0に1個入)
・物との距離(精度は0cm~100cmで±3cmとのこと, 1秒間に40回ぐらい測定)
・物は硬くてある程度大きいものでないとダメ
・指向性はイマイチ。上と横方向は仰角が20°前後かな。下向き方向は5°ぐらいと思う。
・動きながら測定はうまくできませんでした
・近づいたら撃つ
・ルービックキューブが置かれたか判定する
エレキギターの例
・電子ピアノもできそうなのでいつか作ってみます(鍵盤の場所の違いをギアで増幅して、超音波センサーで距離を測るイメージ)
Touch sensor Touch sensor
タッチセンサー
(NXT2.0に2個入)
(教育用NXT2.0に1個入)
・判定は押した時, 離した時, 押して離した時の3種類から選べます
・写真から分かるように先端に+穴があります
スロットマシンの例
黒ヒゲ危機一髪の例
Color sensor Color sensor
カラーセンサ
(NXT2.0に1個入)
(教育用NXT2.0にナシ)
・色を見分ける(NXT-G上では黒青緑黄赤白の6色もしくはその連続する範囲で条件指定可能、例えば緑黄赤の場合だけ○○するなど。しかし以前の投稿では黄と橙も見分けられているようで、実際はもう少し感度良さそう)
・光の強弱も測定可能
・赤, 青, 緑のランプを持っていて発光できる
数独を解くロボの例
・もちろんライントレースで使われます
・トランプの絵柄を判定して7並べロボとかもできそう
Light sensor Light sensor
光センサー
(NXT1.0にはあったけど2.0ではナシ)
(教育用NXT2.0に1個入)
・光の強弱できることはカラーセンサーの機能に含まれていると思う。
Sound sensor Sound sensor
サウンドセンサ
(NXT1.0にはあったけど2.0ではナシ)
(教育用NXT2.0に1個入)
音の強弱(精度は0~90dB)
物まねドラマーの例
・第2子ができたら、赤ちゃんが泣き始めたらあやすロボなんて作ってみようかな。
・音に反応して腕が曲がるロボ作ったら、自分の腕が曲がる音に反応して無限に腕を曲げていました…意外に使いにくい
NXT Temperature sensor Temperature sensor
温度センサー
(NXT2.0にはナシ)
(教育用NXT2.0にナシ)
温度-20℃~120℃(精度は不明)・持ってる人見たことない
これはイマイチ面白くないだろう
・第2子ができたら、粉ミルク(約70℃で溶かした後に人肌になるまで冷ますというメンドクサイ代物)を作るロボを作ってみるかな


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Author:tsukuba.lego
●主な登場人物
koba : 会長. RCX, WeDo, NXT1.0, NXT2.0を持つ.
matk : 副会長. 2010年夏にNXT2.0を購入, 20年来のレゴ熱復活.
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