[KIT] 確率・統計ロボティクス学習キット

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

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．