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2014年11月16日 (日)

「理想のポタ赤を作る」モーター試験

今日は、モーターに関するいろいろな試験をしていました。

ちなみに使っているモーターは次のものです。

1 DEC側   ハイブリッドタイプ28mm角 ノンギアード (外部減速ギア1/40) バイポーラ
2 RA側  ハイブリッドタイプ28mm角 1/36ギアード(外部減速ギア1/3)バイポーラ

まずは、どれだけ速く回せるか試してみました。

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DEC側は恒星時基準300倍速まで回せます。これは無負荷の場合の最高回転速度に等しく、ノンギアモーター+ウォームギアの組み合わせが、いかに抵抗が少ないかわかります。「理想のポタ赤」では両軸ともこの方式を採用していますので、期待が持てます。

300倍で赤道儀を動かすと、さすがになんか怖く感じます。実際には100倍くらいで抑えておきたいと思います。

いっぽう、RA側ですが、こちらはギアードモーターのためか100倍までしか回せませんでした。でもこれで十分でしょう。

28mm角の小さなモーターですが、結構高速で回転できてよかったです。

あと、日本パルスモーター製とオリエンタルモーター製で比べてみましたが、違いは見つけられませんでした。

モーターコントローラーは1/32マイクロステップ、バイポーラ駆動ですが、ユニポーラのMT-1(安いPM型モータ)に接続して回してみました。

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普通に回ります。

ただ、低速時の消費電流が多いのが気になります。高速の方が少ないです。低速の方が消費電流が多いのはハイブリッドタイプも同じですが、差が大きいです。電池では動かせないでしょう。

また、最高速度は30倍ほどです。これはハイブリッドモーターにはかなわないですね。

「理想のポタ赤」モーターコントローラですが、以下のタイプを用意する予定です。

「理想のポタ赤」用
 「理想のポタ赤」とセット

「ビクセンMT-1」用
 MT-1接続用コネクタをつけます。上記のように性能は落ちますが使えます。

「ビクセンMT-1ハイブリッド入れ替え」用
 MT-1の中のモーターをハイブリッドに変えたもののセットです。
 
 

4ハイブリッドモータセット
 こちらで用意したハイブリッドモーターとのセットです。モータの選択に悩む必要はありません。実績済みのモータなので安心して使えます。ただ、赤道儀に取り付けるための工作は自分でやってください。

5コントローラのみ
 モーターつきません。全部自己責任で使ってください。

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2014年11月11日 (火)

「理想のポタ赤作り」オートガイド画像認識ルーチンの作成

理想のポタ赤のコントローラーは、USBカメラを付ければ、パソコン要らずのオートガイダーになります。ここ最近、オートガイダー関連のソフト作りをしていました。

パソコンではなく、マイコンでオートガイダーを作るには困難が2つあります。いずれもパソコンなら楽なんですが。

困難その1 USBカメラの取り込み。
 パソコンならUSBドライバやUSBカメラのデバイスドライバ、その他SDKなど便利なツールが利用できるので簡単に出来てしまいます。しかし、それらのサポートのない生のマイコンでUSBカメラの画像を取り込むのはけっこう大変です。特にUSBホストドライバ。

困難その2 画像処理
 VGAクラスの画像でもカラー600Kバイト近いデータ量です。パソコンならわけないですが、小規模クラスのマイコンではけっこう時間がかかります。最近は高機能なマイコンもありますが、コストを考えると、そうそうハイクラスなマイコンも使えません。

以上2つの困難はあるのですが、来年までにはなんとか作りたいです。

 一方、画像認識プログラムに関しては特に難しくありません。FAの分野では画像認識は一般的に広く使われていて、処理方法も確立しています。

 まずは、星の写真から、ガイドに最適な星を選ぶルーチンを作成してみました。以下がその結果です。

Starselect

 実際には、抽出条件をどうするか、フィールドで実際に試しながらパラメーターを決めていくことになると思いますが、基本的にはこれで完成です。

 ガイド星の選択ができれば、ガイド中はその星の周りの画像だけ処理すればいいので、簡単です。

 なお、ガイド星の周りの画像と、ガイドグラフはスマフォに送信しますので、スマフォでガイドの様子を確認できます。

 

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2014年11月 9日 (日)

「理想のポタ赤つくり」設計変更

「理想のポタ赤」、ここにきて設計変更することにしました。

今になって、間に合うの? と思うかも知れませんが、全然大丈夫です。もともとこのプロジェクト、ハードよりソフトが作業のほとんどを占め、本体の製作は年明けくらいに着手すればと思っていたので、予定が遅れることはありません。

そのソフトの方も、アンドロイドアプリがだいたいでき、今、オートガイダーのための画像認識基本ルーチンの作成をしているとこですが、これもほぼ終了。これは次回にでも作業具合を紹介したいと思います。

さて、なぜ設計変更することになったかですが、理由は2つあります。

1 搭載重量アップ
 最初の設計では搭載重量2K~3Kくらい、カメラレンズなら300mF4クラス、望遠鏡ならミニボーグぐらいを想定していました。
 しかしですね、SWATとかのポタ赤に8cm級の鏡筒を載せて無理してる人みると、やっぱこれくらい載せたいよな~と思うのが心情。せっかくオートガイド対応にするなら、ミニボーグやカメラレンズだけでなく、小さい屈折鏡筒くらい載せられるようにしたい。
 確かに、それによって、少し大きくなって、ポタ赤というより、小型赤道儀という感じになってしまうんですが、すこし大きくなって、実質的に困る人はいないように思います。このポタ赤をリックに背負って山登る人もいないでしょう(そのような人はポラリエ買うよ)みんな車で移動するんだから。

 と、自分に言い聞かせて大きくしました。具体的には、赤緯軸も赤経軸と同じウォームホイルを使い、軸長も長くし、シャフト径も太くし、ケースも肉厚を厚くしました。
 これで、8cmクラスの鏡筒くらいなら載ると思います。

2 コスト削減
 もう一つの理由はコスト削減です。大きくしてコスト削減は矛盾しているように見えますが、そうではありません。大きくすることによって設計の自由度が増し、安くできます。

 実は、最初の設計で業者に見積もりをとったのですが、ものすごい高い値段になってしまいました。そこで設計を見直し、ほぼ半減することができました。(それでもやや高めですが、少量生産なので仕方がありません)

 具体的なコスト削減ですが、まず、赤経、赤緯とも同じウォームホイルを使い、部品を共通化しました。モーターはギアードモーターは高いのでやめ、両軸ともノンギアードタイプ。極軸望遠鏡は最初の設計では単眼鏡改造でしたが、市販のものの流用にしました。ケースの形状を見直し、細かな部品をなくしました。
 

 これらによって、ほぼ納得できる価格になったと思います。

 新設計のラフスケッチです。これから詳細設計に入りますが、来週くらいには大方できる見込みです。

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2014年11月 7日 (金)

増殖

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EOS6Dを2台買って、一時お役御免となったEOS 5D Mark2。理想のポタ赤ができたら、それ用にと思っていましたが、それまで遊ばせておくのも、もったいないので、載せてみました。(そのためにゾナーをもう一本買うのはもったいなくないのか?)

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まぁ、一度3台にしたらもう2台には戻せないので、たぶん、理想のポタ赤ができたら、またEOS6D買うんだろうな。

さて、鏡筒バンドですが、K-ASTECさんのはもう品切れで次回ロッドは来年だそうです。このゾナーの外径はおよそ83mmくらいあります。そこでヤフオクで売ってる80mm鏡筒バンドでフェルトの厚そうなのがありましたので、買ってフェルトをはがしたら、ぴったり合いました。

ただ注意があります。

加工の精度がありますのでバラツキがあります。2本のうち、一本はぴったしでしたが、一本はきつかったです。その場合、ちょっと乱暴ですが、ハンマーで叩けば簡単に広がります。たたき過ぎに注意です。また2本の高さの差なのか、鏡筒バンドを緩めても、ピントリングの動きは渋いです。その点K-ASTECさんのはスムーズです。

さて、さて、3台になってしまったので、またカメラ電源とかも作らなければなりません。なかなか忙しい日々が続きます。

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