MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門
プログラミングの基本作法から，センサ計測/可視化/モータ制御/画像処理，制御工学の基礎まで(講義307分/153頁)
- 著者・講師： 株式会社ディスクリテック（善養寺 薫/Zenyoji Kaoru）
- 企画編集・主催： ZEPエンジニアリング株式会社
- 1人当たり1ライセンスです
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| 内容 | ラズパイ | キット |
テキスト＆ 実習用ソース |
視聴期間 | 税込価格 | 申し込み |
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[VOD/KIT] MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門 |
× | 〇 | 〇 | 無制限 | \29,150 | |
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[VOD/Pi KIT] MATLAB/Simulink×ラズパイで学ぶロボット制御入門 |
〇 | 〇 | 〇 | 無制限 | \45,100 |
お申込み前にご理解いただきたいこと
- [VOD/KIT]には，後述の実習キットの(1)と(2)が付属されていません．Raspberry Pi 3/4/Zeroをお持ちの場合は，本VODの購入をご検討ください．
- 本VODは，2022年3月26日に開催したウェビナを録画して編集した動画です．繰り返し再生，一時停止，巻き戻しが可能です．
本VODに付属の実習キット
- Raspberry Pi 4 Model B 2GB
- Raspberry Pi用ACアダプタ＆ヒートシンク
- 電子部品実装済みベース基板＆スペーサ基板
- タイヤ2輪/キャスタ1輪
- ダブル・ギヤボックス
- 線材4色
- ネジ類/コンデンサ
- 16GB マイクロSDカード
※組み立て方法は，「ライン・トレーサXの組み立て方法」の動画をご参照ください．はんだ付けが必要な箇所があります．
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| 写真1 ご自宅にお届けするMATLABロボット制御実習キット「ライン・トレーサX」のパーツ | 写真2 ライン・トレーサXの完成状態 |
講義内容
あらまし
本セミナは，ラズベリー・パイを利用したライントレース・ロボット「ライン・トレーサX」を動かしながら，MATLAB/Simulinkによる制御プログラミング技術の基本を解説します．制御工学に必要な数学はたくさんありますが，まずは実物を見て，制御体験してみます．本制御は，工学（エンジニアリング）の1分野でもあります．これから「制御工学」を入門する方のための情報もあわせて説明するので，本セミナで使用するロボットだけでなく，実際の製品設計や実験・研究にも活用できます．
MATLABサポート・パッケージ“Raspberry Pi Support from MATLAB”を利用すると，MATLAB/Simulinkから直接，リアルタイムにラズベリー・パイを制御できます．本セミナでは，MATLAB/SimulinkからのIOやI2Cバスの操作方法も説明します．
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| 図1 本セミナで使用する科学技術計算プログラミング環境“MATLAB/Simulink” |
アジェンダ
(1)MATLAB/Simulink入門
- MATLAB/Simulinkとは
- C言語やPythonとの違い
- エンジニアが使う理由
- 文法やルールの基本
(2)今回使用するライントレース・ロボット
- 回路やプリント基板の解説
- センサやモータ制御回路の詳細
(3)MATLAB/SimulinkからロボットのIOを操作してみる
- LEDの点灯/点滅
- スイッチ入力でLEDを点灯させる
- スイッチ入力をリアルタイムにグラフ化
- I2CでA-Dコンバータから値を取り出してみる
- 計測した光センサの値をグラフ化
- PWMでモータを回してみる
- カメラ映像を取り込んでみる
(4)制御工学に必要な基礎知識
- 制御工学と何か
- 複素数とラプラス変換
- 伝達関数とブロック線図
- 時間応答と遅れ要素
- フィードバックとは
- 古典制御理論とPID制御
(5)実際にロボットを制御してみる
- プログラムの組み方と説明
- ON/OFF制御
- PIDで制御してみる
(6)現場で働くエンジニアのために
- ON/OFF制御だって悪くない
- C言語でPID制御を記述する
- 急にPIDコントローラを渡された場合(温調器やサーボモータ)
- OPアンプの発振対策
(7)さらに制御工学を学びたい方のために
- 行列とベクトル
- 安定性
- システム同定
- 現代制御理論
- ファジイ制御
- AIとニューラルネットワーク
ショートセミナ
ライン・センサの値を読み込む
製作したライン・トレーサXのPID制御
講演の目標
- システム制御の目的と理由を理解する
- MATLAB/Simulinkの操作に触れてみる
- 制御工学を学ぶために必要な道標を得る
- MATLAB/Simulinkからリアルタイムにロボットの制御を体験する
受講対象
- MATLAB/Simulinkに興味がある方
- MATLAB/Simulinkからハードウエアを制御することに興味がある方
- 制御工学の入り口に触れてみたい方
- 制御工学に触れてみたいエンジニア
講師紹介
略歴
- 2010年 沼津工業高等専門学校 専攻科 卒業
- 2010年 FA機器/ハード・ディスク製造装置設計業務に従事．その後ベンチャーにて半導体検査/医科学用電子顕微鏡，半導体製造装置，理化学機器の研究開発設計に従事
- 2020年 静岡県創業者育成施設審査通過し，個人事業として独立，現在に至る
主な著書
- 一人で始めるプリント基板作り，トランジスタ技術Special No.127， CQ出版社
- 商用利用OK！噂の完全フリー基板作成ツール KiCad，トランジスタ技術2015年3月号，CQ出版社
- 1枚100円も！世界のプリント基板ネット通販メーカ，トランジスタ技術2016年7月号，CQ出版社
- 部品の足にジャストフィット!フットプリント作成，トランジスタ技術2017年5月号，CQ出版社
- コネクタなどの特殊部品のフットプリントを高速自作!CQ FootprintTracer，トランジスタ技術2017年10月号，CQ出版社
- はじめてみませんか？プリント基板ネット通販生活，トランジスタ技術2018年2月号，CQ出版社
- 工作実験室で活躍中！高コスパ電子工作ツール一覧，トランジスタ技術2018年12月号，CQ出版社
- 成功間違いなし! BGA配線 10の基本ルール，トランジスタ技術2020年5月号，CQ出版社