で、頭部は当然左右に回転するわけだが、可動範囲を限定していて、動かすのは左右X°以内というようになっている。
そうしないと、内部の配線がねじ切れちゃうからね。
物理的にも歯止めがあるが、そこにぶつかってしまっては、モータに過負荷がかかる。
それ以前に停止するように、限界位置を検知する機構が組み込まれている。
そいつを今回、勉強してみた。
これが頭部パーツの写真である。
右側のモジュールが、回転位置検出モジュール。
黒い「門」の字型のパーツ２つが、肝である。
このモジュールと対になって働くのが、下の黒い円盤。
この円盤は、R2D2頭部に固定されていて、頭部と共に回転する。
そして円盤部分が、さきほどの門型パーツの間で回転し、スリット部分がセンサ位置に一致すると、位置が検出される仕組みと推定される。
円盤の素材は、プラスチック。おそらくABSかと思われる。
ある程度寸法精度が必要だし、変形してはいけないものなので。
スリットがあるというところが、ミソ。
つまり、光を通すかどうかで検出しているんじゃなかろうかと。
機械的には接触する部分がないし、磁気的なパーツも存在しないので、まず間違いない。
ということから推測したわけである。
そこから、光系のセンサをいろいろ調べてみた。
結果、門型パーツは「フォトインタラプタ」という部品であることが、判明した。
たとえば、秋月電子さんでは、こんな部品を販売している。
どうもこれが、たとえばどころか、そっくりなのである。
うん、これだね。
ご親切にも、秋月さんのサイトには技術データも掲載されているので、使い方もほぼほぼわかる。
つまるところ、
- 赤外線発光部(LED)と、受光部(フォトトランジスタ)にわかれている。
- 受光部に赤外線が当たると、電流が流れる。
ということね。
なので、当該品の場合、スリットがフォトインタラプタの位置に来ると、電流が流れて知らせてくれるということになる。
あいよー、わかったよー。
となると、
- 1ステップずつモータを回転させるたびに、フォトインタラプタの出力を確認する。
- 電流を検知したら、原点位置と認識する。
というルーチンを組み込めば、頭部回転範囲の制御ができそう。
なるほどね。
次は、頭部の回転をシミュレートして、フォトインタラプタの信号検知を試験してみればよいのね。
※ちなみに、配線については基板パターンをじっくり眺めて、なんとか理解。たぶん。