プロジェクト · 2025年9月 — 現在

デュアルモード電空制御システム

Yeaberryの正圧式ソフトグリッパとMORIの真空空気圧回路で再利用した、製作済みの電空コントローラ。

ハイライト

  • ESP32、圧力フィードバック、外部MOSFETドライバ経由のポンプ・ソレノイドバルブ用PWMインターフェースを統合した再利用可能な2層コントローラを設計・製作。
  • 同一のコントローラをYeaberryの正圧式ソフトグリッパに導入し、その後MORIの真空空気圧回路用に改修。
  • 大気圧ゼロ調整、センサ異常処理、安全なベント、設定可能なPID調整、50 ms制御周期を備えたR5真空制御改訂版を実装。

詳細

再利用可能な空気圧制御

ソフトロボット用空気圧回路の再利用可能なサブシステムとして、この電空コントローラを設計・製作しました。2層基板は、ESP32、圧力センシング、外部MOSFETドライバを介したポンプとソレノイドバルブ向けのPWMインターフェースを統合しています。ハードウェアには12 V/5 V電源処理、XGZP6847Aセンサから圧力を取得するADS1115、レベルシフトされたI2C通信を含みます。

初期コントローラは、Yeaberryの正圧式ソフトグリッパ向けに2025年9月から12月にかけて開発・導入しました。2025年12月から2026年2月には、同じ物理基板をMORIの真空空気圧回路向けに改修しました。電子回路を共有サブシステムとして設計したことで、ロボットごとの統合を独立した設計として扱うのではなく、1台のコントローラを異なる空気圧モードに適応できました。

R5真空制御改訂版

現在のR5改訂版は、ファームウェアで真空構成を改善しています。ADS1115を介して50 ms周期で圧力をサンプリングし、負圧目標を受け付ける前に大気圧でのZERO校正を要求します。コントローラは不正なコマンドや圧力信号の異常時にベントし、目標値を設定済みの真空範囲に制限します。また、比例・積分・微分、デッドバンド、ベントパルスの設定をシリアル経由で調整・保存できます。

R5は実装済みの継続的な改良です。閉ループ真空制御の挙動は物理検証待ちのため、この記録では圧力精度、整定時間、その他の測定済み制御性能を主張していません。

スキル

  • C/C++
  • 組込みシステム
  • 回路設計
  • KiCad
  • センサー統合
  • ロボット制御