大学校及び設置科 沖縄職業能力開発大学校電気エネルギー制御科
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 電子回路工学、制御工学、自動制御、センサ工学、制御プログラミング
課題に取り組む推奨段階 専門課程2年
課題によって養成する知識、技能・技術

電子回路設計技術、センサ技術、プログラミング技術、機械加工技術

製作の目的と概要

倒立振子とは振り子を逆立ちさせたもので、不安定な逆立ち状態を安定に保つよう制御するものです。安定状態を維持するために、振り子が倒れるのを検出し、振り子の支点を移動させて倒れないようにします。また、リモコンによる遠隔操作も可能にしています。
今回二輪のタイヤで車体のバランスをとる倒立振子を製作し、制御工学の理解に努めました。
★技能・技術習得目標:
電子回路設計技術およびプログラミング技術の習得。制御工学の理解。

成果

 マイコンボード・ステッピングモータの駆動回路・DC-DCコンバータ回路・筺体の作成および改善ができました。最大20分以上の倒立状態の維持に成功しました。また、リモコン操作により前進、後退、左右へ旋回できるようになりました。
★アピールポイント:
筺体の小型化、軽量化を行い20分以上倒立状態の維持ができます。また、倒立状態時に多少外から力を加えたとしても安定して倒立を維持することができます。
倒立振子の製作(H27)の画像1
図1 筺体の軽量化
倒立振子の製作(H27)の画像2
図2 基板外観
倒立振子の製作(H27)の画像3
図3 外観図