3軸姿勢制御モジュール 3軸姿勢制御モジュールの自作｜１軸（１辺）倒立制御（PID制御調整）
リアクションホイールによる3軸姿勢制御モジュールの自作です。ようやく1軸（1辺）での倒立制御が成功しました。今回はその製作過程とPID制御についての内容です。▼これまでの製作記録はこちら▼概要 ようやく1軸（1辺）での倒立振子制御完了。 L...
6軸センサー
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3軸姿勢制御モジュール 
小ネタ IMU6軸センサーと回転行列
6軸センサー（加速度、ジャイロ）などの取得値から角度を計算するときに個人的によく見返す回転行列式をまとめておきます。 四元数に比べると回転行列の方が理解しやすく好みです。ただややこしくて使用するたびに頭を悩ますことがあるのでよく使う式と考え...
小ネタ 既知の回転行列から回転軸、回転角度を求める方法
3次元回転について、その回転行列が分かっている場合、回転軸および回転角度を求める方法の覚書です。 任意の回転軸を\(N=\begin{bmatrix}n_x&n_y&n_z\end{bmatrix}^T\)（単位ベクトル）として、その軸まわ...
小ネタ IMUセンサーと四元数（クォーターニオン）
慣性センサーなど制御系で個人的に使用する式だけ抜き出したたんなる覚書です。 まずクォーターニオン \(q\) を次のようにします。\begin{align}q = q_\omega + q_xi + q_yj + q_zk = \begin...
小ネタ ドリフト補正を比較（カルマン、Madgwick、相補フィルター）
6軸センサーなどから回転角度算出する際に発生するドリフトを補正する方法にカルマン、Madgwick、相補フィルターなどがありますが、今回はその３つの方法でドリフト補正した回転角度を比較してみました。▼ビジュアルで比較▼ Madgwick、カ...
小ネタ 9軸センサーモージュールBMX055の使い方、サンプルソース解説
秋月から9軸センサーモジュール（BMX055）を入手しようとしたら、現在在庫切れとなっていました。販売ページにデータシートとサンプルソースがアップされていたため、物は無いけどとりあえず予習ということで中身を確認してみました。覚書ついでにサン...
電子工作（マイコン全般） Raspberry Pi Pico で MPU6050 （6軸センサー）の使ってみる
Raspberry Pi Pico（ラズパイPico）で6軸センサー（MPU6050）から加速度・角速度値を取得しみてました。開発環境はArduinoIDEで行います。▼ArduinoでPicoを使う方法▼ さっそくブレッドボードで準備。 ...
電子工作（マイコン全般） Arduinoで倒立振子｜完成
ようやく完成です 。着手してからここまででおよそ4ヶ月ほどかかりました。賞味の作業時間は3日間ほどでしょうか・・・・。 最後にパソコンから無線で操縦できようにしてます。（これまでの製作記録はこちら）▼倒立振子ロボットのラジコン化▼ XBee...
電子工作（マイコン全般） Arduinoで倒立振子｜PID制御のゲイン調整（いったん完成）
前回の稼働確認からずいぶんと間が空いてしまいましたが、とりあえず倒立振子としては完成しました。 今回はPID制御のゲイン調整です。結論からいうと、ほぼ現物合わせです。おおざっぱに机上シミュレーションして、各項の効き方だけを確認。あとはひたす...
電子工作（マイコン全般） Arduinoで倒立振子｜6軸センサーで姿勢角度の算出
Arduinoで倒立振子です。 前回、回路基板含むハード部分が完成したので今回からソフトウェア（Arduinoスケッチ）の作成に取り掛かっていきます。（これまでの製作記録はこちら）概要 Arduinoでいろいろと多くの処理を行うのですが、今...