NS2 の自律運転

今日は、溜まっている書類仕事をしていたんですが、お昼好きからちょっと気分が悪くて、安いんでいたら寝てしまいました。
起きて Facebook を見ていたら、ドローンの自律運転の話題があって、Ardupilot について調べてみました。
よくまとまっていると思われる動画があったので、自分なりにまとめておこうと思います。

まず、必要な部材について、動画で紹介されているものがローバータイプだということもあるのですが、すでに手元にラジコンの草刈機があるわけで、なので、結構不要なものも多そうです。
バッテリー、クローラーユニット、モータのドライブユニット、この辺りはすでにあるものなので、省いておきます。

# 価格
1 フライトコントローラー Pixhawk2.1 Cube Orange+ 66,000
2 GNSS アンテナ SparkFun Electronics 15192 22,069 x 2
3 RTK-GNSSモジュール (ZED-F9Pモジュール搭載) SparkFun Electronics 16481 48,114 x 2
4 RTK-GNSSモジュール (ZED-F9Pモジュール搭載) ZED-F9P RTK システム開発用ボード F9PX1 34,650 x 2
5 ワイヤレス・テレメトリー・ユニット Seeed Studio XIAO ESP32C3 1,080

上記、1 のフライトコントローラですが、オレンジはどちらかというとお高い部類ですね。
処理能力が低い、もっと安いものがあります。
ただ、どの程度の処理能力が必要なのかわからないので、最初は無難なものを買っておこうかなと思います。
販売可能なレベルに到達するまでにそれなりの時間を要すると思いますし、日進月歩なので、そのうちに価格も下がり、性能も上がることでしょうし。

2 のアンテナももっと安いものもあるのでしょうが、まあ、そういうことは後から考えたいと思います。

3, 4 はどちらかを買えば良いようです。
2 との組み合わせで、センチメートル級の非常に高い精度で位置を特定できるGNSS(全地球衛星測位システム)受信機として機能するようで、スイスの u-blox 社が製造する ZED-F9P チップを使ったもののようです。
どうもこの手のドローン制御のデファクトスタンダードのようですので、素直にこれを使ってみようと思います。
3, 4 でかなり価格が異なります。
2 と 3 ならメーカーが同じなので相性などの問題はなさそうですが、ここまで価格が違うと 4 かなと思います。

後は 5 のテレメトリーです。
Seeed Studio XIAO ESP32C3 を使うのが良いと S さんに教えていただきました。
動画では Windows を使っていますが、Windows 自体持っていませんし、使いたくありません。
なので、iPhone や iPad, 最悪でも Android のタブレットで使いたいのです。
電波を使う場合、技適をクリアしてある必要があります。

ここから先は要調査なんですけど、草刈機で使っているのは Microzone C7 mini なんですが、ざっと調べた範囲では、Pixhawk 2.1 Cube Orange+ と C7 の受信機とは SBUS で接続できるそうなのですが、実機を含めて少し調べてみる必要がありそうです。

機械式クイックヒッチ

なんだかんだで ZX35U もそれなりに使い始めて、アタッチメントもそこそこ着脱を繰り返しています。

試作品の機械式クイックヒッチですが、最初はもうちょっとなんとかならないものかとも思ったりしたんですが、よく考えると値段が値段ですので、ピンを着脱して交換することに比べたら、天と地ほどの差があるわけで、ヤンマーの純正油圧クイックヒッチや、OilQuick と比べること自体がナンセンスだなーと思ったりしたわけです。
そう考えると、ハンマーナイフモアとか、たまにしか使わないアタッチメントの場合、何十万・何百万もするシステムではなくて、数万円の機械式でも十分じゃないのかなと思うわけで、売り出してもいいんじゃないかと。

ただ、そのまま売れる品質ではない気もしますから、現状の問題点を洗い出してみました。

まずは、ピンをキャッチする部分の形状が気に入りません。
今の ZX35U は試作 2 号機なんですが、1 号機はアーム幅に合わせて作ると、最初にフックに引っ掛けるのが結構シビアだったので、少し小さめに作ったんですが、そうすると左右に隙間ができてしまい、中央に取り付かないことがあります。
実際のところ、それで作業ができないということはないんですが、美しくありません。
対策は思いついているので、2 号機を改造して、試してみようと思います。

次にフックを稼働させるための 24mm の六角ボルト(?)ですが、これ、構造上ほんの少しガタがあって、締め付け時にセンターから動くことがあるんです。
写真の通りなんですが、締め付けたあと、弛まないようにプレートを差し込んで固定するんですが、寸法がきっちり過ぎて入らないことがあるんです。
まあ、一回り小さくすればいいだけの話ではあります。


それと、今の形状だと、この向きでしか固定できません。
こうすればいいのに。
左はシンメトリーで見た目が綺麗ですが、30° ごとに固定でき、真ん中はアシンメトリーなので、裏表ひっくり返して使うことで 15° ごとに固定できます。
でも、よく考えると、右の作りでもいいような気もします。
六角は 24mm なのですが、少し緩めに作ることで大抵の場合、そのままプレートを固定できると思います。
まあ、緩めに作ると、その分ほんの少し緩む可能性があるので、六角のボルト自体、ガタが出ないように位置をセンターに合わせるプレートも作る必要があるかもしれません。

あとは、グリスニップルの向きが悪くて、フレキでないと差せない箇所があるのもの問題です。

とりあえず、日立用の 3 号機を作って、モニター販売してみようと思います。
販売価格ですが、税込・送料込みで 6 万円台後半くらいになるかなというところです。

第 1 ヤードの片付け

ずっと放置状態になってしまっていた第 1 ヤードですが、いい加減屋根を組み立てないとと、片付けを再開しました。

午前中、折れてしまったベースマシン側のブラケットですが、新しいデザインでレーザーでカットし直して、アタッチメント側も試作品を切り出したんですが、現状、それなりに機能しているので壊れてから、と思ってそっちは見送りました。
試作品ですが、グラグラに取り付ける、というのは書いた通りなんですが、新しく思いついたこととして、バネを使おうかと思っていたんですが、スポンジを使ったらどうかと思いつきまして、試しに切ってみたらそれなりに切れたので、アタッチメント側が破損したタイミングで実験してみようと思います。

そのあと、SV100 は自力では回送できないので、T 組さんに運んでもらいました。
地図を持って事務所に行ったとき、HMS-25 の値段を聞いたんですけど、RC に比べてちょっと高い程度で、10t 1 台、配達してもらっても 2 万円かからない感じです。
量的には 6m3 程度ということなので、運賃・税込で 1m3 あたり 3,000 円といった程度でしょうか。
15cm 敷くとして、1m2 あたり 500 円程度。
それと、これ、生コンを練るときに骨材として使えないかなと思いました。
一度試してみる必要がありますし、その前に、いい加減、ミキサーのソレノイドの配線をしないとです。

で、ユンボも 2 台あるので、5 号には練習を兼ねてバリカンで草刈りをやってもらいました。
本人曰く、センスがある!とのことです。
まあ、1 日乗れば、それなりに乗れるようになるだろうし、3 日も乗れば、ある程度スムーズに仕事にはなるレベルに上達するでしょう、多分。

屋根なんですが、寸法を忘れかけていたんですが、図面が出てきました。
仮組している写真を見ると、妻側が 8,475mm で、平側が 6,570mm x 5 = 32,850mm で、278.40375m2 ということになります。

4.6m で働きとしては 695mm だと思うのですが、1 枚 3,000 円にしてもらいました。
全部で 75 枚ゲットです。
単純計算だと、239.775m2 ってことになります。

うーん、微妙に足りないですね。
というか、2024 年の 4 月だから、こちらもかれこれ 1 年半放置中です。
ところどころ、明かり取りで FRP でもを挟んで辻褄を合わせるのが良さげです。

ただ、片付けの際に、大昔に組んであるところの下を潜ってみたんですが、SV100 だと通れる、という程度で作業ができる高さではありませんでした。
中にトレーラーが入ることも考慮すると、5m くらいは高さが欲しいところです。
まあ、一度には無理なので、頑張ってブロックを作っていき、写真のようにそれを積んだ上に屋根を載せ替える作戦で行こうと思います。
片側はコンテナハウスでもいいかもしれません。

いい加減頼め、といわれていますが、お金もないし、できることは自分でやっていこうと思います。
屋根、というか、とにかくチップの保管場所が必要です。
チップが濡れない状態で、ある程度保管できれば、乾燥機をより安定して稼働させられます。
今回は、通路の付け替えもあるので、レイアウトもよく考える必要があります。
ボチボチ頑張ります。

OilQuick はとりあえず修理完了

昨日の続きです。

ベースマシン側は難なく完成。
ただ、位置調整で裏側から押さえたとき、固定している突起部が細くて割れてしまいました。
というわけで、ちょっと形状を変更しようと思います。

それで、こういう二つの円をなめらかにくっつけるような作画方法について、すぐに忘れると思うので、メモしておきます。

まず、二つの図形を選択して、パスをオフセットします。

オフセットしてできたパスを必要に応じて Path Finder を使って、結合します。
パスをマイナスオフセットします。(オフセットした量と同じ)

アタッチメント側は、なかなか難渋しました。
元々の金具がないのが最大の理由なんですが、およその位置すらわからないので、仮のブラケットを作って、現物合わせです。
文字で書くとそれだけなんですが。。。
端子も組み立てようとしたら、現物は防水スリーブが大きくて通らなくて、急遽形状を変更してカットし直したりと、細々とした作業が発生しました。

とりあえず、大体の位置は決まったので、あとは微調整だけなんですが、最後の最後に調整しようとしてちょっと力を入れすぎて、ベースマシン側を折ってしまって、暗くなってきたのでとりあえず終了です。
一応は、一発で噛むかどうかはさておき、着脱、その後の動作は問題ないところまで来ました。

アクリル板は 1mm なので、本当に簡単に折れるんですが、だからこそ、端子が破損しない安心感はあります。
値段も安いし、カットもそれほど手間ではないので、これのままでいこうと思います。

それでおそらくなんですが、調整しても調整してもうまく噛み合わないのは、OilQuick 自体、老朽化してガタがあるため、ベースマシン側と、アタッチメントの噛み合わせが毎回数ミリずれるからだと思うんです。
方法論としては、楔状の耐摩耗鋼を溶接するなりして、アタッチメントを持ち上げる際に、左右に関しては寸分のずれもなくセンターに持ってくるようにする、というのが楽でいいんですが、正直今更です。
油圧カプラはスライドする際に位置を合わせる機構が備わっているんですが、それが作動するのは電気端子の接合後なんです。

磁石の力は結構強いので、コネクタ自体がある程度動いて、磁力で位置を合わせながらドッキングできるように、あえてガタのある作りにする、というのが対症療法の極みではあるんですが、手間もコストもかからないのでいいんじゃないかと。
それで、二重丸になっている箇所ですが、小さい方の円が M4 用のボルト穴なんですが、これを少し大きくしてやって、動くようにしたらと思うんです。
抜け落ちないようにだけして、端子はわざと少し低くなるようにしておき、端子同士が近づいた際、磁力で正確な位置に吸着させる訳です。
これでうまく行ってくれるといいんですが。
まあ、うまくつながらなくても、現状、降りてちょっと位置を調整すればいいので、今までよりは格段に楽なので、時間があるタイミングで改良をしていけたらと思います。

NS1 の修理もしました。
バッテリーの電圧を計ったら 0 で、端子が破損していました。
端子を作り直して、修理完了です。
エンジンが始動できたので、バッテリーの問題ではないと思い込んでいたんですが、配線をよく見ると、エンジン始動は 12V なので、配線の経路が全く別でした。
それと、バッテリーばどうもスイッチを経由しない、つまり、放っておくと放電してしまうのではないかと思うので、長期間使用しないこともあるかもしれないし、対策を考えた方が良さそうです。

ついでに、修理の間暑いので、工場扇を使おうと思ったら、電工ドラムも壊れていて、これも断線でした。
これも修理しておきました。

今日は本当は園に行って、NP1 の改造をしたかったんですが。。。
仕事はなんだかんだで溜まる一方です。

明日は、第 3 日曜日なので、神社の祭日です。
終わったら、配達に出たいところですが、このところ休みもないし、無理ができる年でもないので、月曜日に出発しようと思います。
ボチボチ頑張ります。

端子の取り付け準備と配達の準備と

午前中、昨日夜なべして、端子を作ったので、取り付け作業をしました。

まずはベースマシン側から。
石刷りして、固定用のネジ穴を写し取ります。
端子自体、やはり斜めに切れた分、サイズが大きくなっていて、そのままでは取りつきませんでした。
平やすりで削って入るように調整しました。

アタッチメント側ですが、元の金具が見当たりません。
捨てたりはしてないと思うのですが。。。
とりあえず、キャップボルトですが、アレンキーは 6mm、ネジを確認したところ M8-1.25 で間違いなさそうです。
見ての通りなんですが、ネジ穴の位置が近く、普通の六角ボルトは使えません。
M8 のキャップボルトですが、一般的には、次のような規格でした。

ねじの呼び径 (d) 円筒部の径 (ϕds) 頭部の径 (ϕdk) 頭部の高さ (k) 二面幅の呼び (S) 呼び長さ (l) の例
M4 4 7 4 3 6 – 40
M5 5 8.5 5 4 8 – 50
M6 6 10 6 5 10 – 60
M8 8 13 8 6 12 – 80
M10 10 16 10 8 16 – 100
M12 12 18 12 10 20 – 120

そんなこんなで、あっという間にお昼になってしまい、中途半端ですが、今日は金曜日で、月曜日には配達で出かけたいので、積み込みのために切り上げて園に行くことにしました。

テント屋さんに新しくシートを作ってもらうときに、水が溜まらないようにしてといったんですが、同じようにシートを作っただ毛で、骨などの加工は一切してくれなかったんで、案の定、あっという間に水がシートが傷んでしまいました。
この前、一応、直しはしたんですが、ちゃんと骨組みからやり直さないとダメですね。
お金をドブに捨てたようなものだし、何よりも危ない。
今回は時間がないので、ざっと修理して、飛ばないようにラッシングベルトで押さえておきました。
まずは水を抜くところから。。。

それなりに風があり涼しかったんですが、なんだかんだで積み込みの様子の写真は撮り忘れました。。。
今回は 36 カゴです。
試しに作ってみたカシ薪の初出荷です。

K さんにラジコン草刈機を貸してと頼まれているのですが、この間 5 号が NS1 を使おうとして山に行ったら、なぜかそのタイミングでうんともすんとも言わなくなって、時間がなくて、修理ができていないんです。
修理が間に合わなかったら NS2 を積んでいこうと思います。
NS1 は他にも貸して欲しいといわれているので、急いで修理をしたいと思います。

黒いアクリル板はカット良好です

今日は 16 日なので、神社の祭日でした。
多くの方にお参りいただきました。
夕方、半透明というか、乳白色のアクリルはカットできなかったので、Amazon で注文しておいた黒のアクリル板が届いたので、早速カットしてみました。

紙をカットして組み立てて気づいたネジの頭が出っ張っている件ですが、今度は 60° ネジ穴の位置をずらし、組み合わせた時に頭が収まるポケットも開けておきました。

アプリは Laser Pecker Design Studio を使っています。
Mac からだとうまく接続できないので、iPhone でやっています。
Illustrator で SVG を書き出せば、線画でカットできます。
ただ、カットする順番等は、どういう順番なのか、どう指定するのか、まだちょっとわかっていません。
とりあえず、70% x 90% で 1mm だと 1 回で切れます。

今回は下敷きに木を使ったんですが、ヤニというか、煙というかが裏面についてしまうので、よくないです。
アルミは切れなかったので、次回はアルミシートを敷いてみようと思います。
一番いいのは、剣山のようなもので浮かせてやることでしょうが。

組み立てたところバッチリといえばバッチリなんですが、Laser Pecker 2 の特性か、ヘッドを移動させるのではなく、レンズでレーザーの向きを変えて照射するため、中心から離れると斜めに傾いてカットされるので、若干寸法が正確ではありません。
場合によっては注意が必要なこともあるでしょう。
何事も経験ですね。

端子はできたので、あとは、ベースマシン、アタッチメントそれぞれに端子を固定していきたいと思います。
ボチボチ頑張ります。