[キット・モジュール]
確率・統計ロボティクス学習キット MZIP-01

統計処理で姿勢の真値を推定するカルマン・フィルタ搭載の高安定倒立振子

確率・統計ロボティクス学習キット MZIP-01の概要

物理法則にもとづくモデルをマイコンに組み込んで操縦させる

カルマンフィルタは、自動車や船舶、飛行機など、自動運転(ADAS)の機能をもつ装置に使用されています。数理モデルと実測値を利用し、確率統計処理によって雑音(誤差)を最小化し、最も確からしい値を短時間で推定することができます。本倒立振子キット の制御にはカルマンフィルタを応用しています。すなわち、倒立振子の姿勢推定にカルマンフィルタを使い、倒れないように制御しています。

特長

  1. 制御用マイコンには、NUCLEO-F401REボードを使用
    本キットは、STM32F401RET6を実装したNUCLEO-F401REボードを搭載しています。
  2. 開発環境はmbedを使用
  3. マイコンのプログラム開発環境は、mbed(エムベッド)を使います。NUCLEO-F401REボードはmbedのプラットフォームに登録されているので、開発環境を構築する手間を一気に省くことができます。なお、mbedを利用するには無料の会員登録が必要です。
  4. プログラミング言語について
    本製品のマイコン用プログラムはC言語(厳密にはC++)で記述しています。

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仕様

  1. モータドライバIC:BD6212HFP
  2. 電源:アルカリ乾電池(6V電源)または Ni-MH充電池(5V電源)

※別売:単3形 Ni-MH充電池(ニッケル水素充電池)4本、またはアルカリ乾電池 4本が必要です。

使用工具

  1. はんだごて、はんだ、フラックス、ピンセット
  2. プラスドライバー、ペンチ、ニッパ
  3. 1.5mm あるいは 2mm の六角レンチ
  4. テーパ・リーマ (小さい穴を広げる工具なら何でも可)
  5. スズメッキ線

マニュアルおよびソースコードのダウンロード

開発者略歴

  • 2011年 東京工業大学 工学部 電気電子工学科 卒業
  • 2013年 東京工業大学大学院 理工学研究科 電子物理工学専攻 修了
  • 2013年 株式会社アドバンテスト 入社
  • 2016年 株式会社村田製作所 入社
  • 2019年 リニア・テック 開業

主な著書

  • 電子回路のキホン 要点マスタ50,トランジスタ技術,2015年5月号,別冊付録,CQ出版社.
  • 情熱のフル・ディスクリートFMラジオ,トランジスタ技術,2016年1月号 特集 第5章,CQ出版社.
  • 本質理解!万能アナログ回路塾,トラジスタ技術,2017年9月号,連載,CQ出版社.
  • 初等関数と微分・積分,2019年,CQ出版社.
  • 月着陸船アポロに学ぶ確率統計コンピュータ,トランジスタ技術,2019年7月号 特集,CQ出版社.
  • 大解剖!CPUはこうやって動いている,トランジスタ技術,2020年5月号 特集,CQ出版社.