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リアルタイムオペレーティングシステム
(RTOS)
APIによる分類
 RTOSはAPIの仕様によって分類される
 POSIX準拠OS
 Linux互換
 独自仕様
 ITRON準拠
 Windows系
 Windows CE
ロボット
ロボットとは
 自律運動を行う機械
 産業用ロボット
 ペットロボット
 人(またはその一部)の形をした機械
 ASIMO等の二足歩行ロボット
 マニピュレータ
ロボットの構成要素
 センサ
 入力
 コンピュータ
 処理
 アクチュエータ
 出力
ユビキタスロボット
 コンピュータ、センサ、アクチュエータを環境内
に分散配置した新しいロボットの形態
センサ
情報家電
コンピュータ
アクチュエータ
ユビキタスロボット
光
LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)
音
コンピュータにおける音
標本化
量子化
符号化
モータ
モータ(電動機)とは?
 磁場と電流の相互作用によって生じる力を利
用して電気エネルギーを機械エネルギーに変
える装置
 主に回転エネルギーを発生する
モータで変換
電気エネルギー
機械エネルギー
モータの利用例
コンピュータの部品
家電
身の回りの様々な場所で利用されている
ロボット
電車
モータの種類
 ACモータ
 インダクションモータ
 シンクロナスモータ
 ステッピングモータ
 DCモータ
 それぞれ長所と短所がある
→ 用途に応じた使い分けが必要
ACモータ
 AC(Alternating Current:交流)電源を利
用するモータ
 時間とともに電流の方向が変わる交流の特性を
利用して機械エネルギーを発生させる
電圧
時間
 電源の周波数によって回転数が決まる
 インバータを使って回転数を変更する(VVVF制
御)
 商用電源で直接駆動可能
インダクション(誘導)モータ
 代表的なACモータ
 誘導という現象を用いて回転運動する
 金属板に磁石を近づけて回すと、金属板も回転する
現象
磁石
 耐久性が高く安価
金属版
磁石を回すと金属板も回転する
シンクロナス(同期)モータ
 交流電源の周波数に同期して回転するモータ
 センサが無くても高精度な定速回転が可能
 エネルギーの変換効率が高い
 少ない電流で大きな力を発生できる
→ エアコン、洗濯機等の家電に使われる
ステッピングモータ
 1パルス毎に単位ステップ角だけ回転する
モータ
 単位ステップ角は変更できない
 センサを用いずに位置決定が可能
 センサを用いて位置決め制御するモータはサーボ
モータと呼ばれる
 ロボットの関節等に使われる
DCモータ
 DC(Direct Current:直流)電源を利用する
モータ
 回転数は電圧に比例
 PWM方式で簡単に制御できる
 バッテリで駆動する機器に広く使われる
PWM (Pulse Width Modulation:パルス幅変調)
 DCモータの回転数制御に使われる手法
 電源のonとoffを繰り返す事で、擬似的に電圧を
変える
 固定電圧でもモータ制御ができる
 マイコン等のコンピュータによる制御が容易
この幅を変化させる事でモータを制御する
モータの選定
 用途
 回転
 HDDのスピンドル
 扇風機
 移動・搬送
 電気自動車
 物の位置決め
 ロボットの関節