XRC

XRC は GBA に FPGA の拡張基板を取り付けて、外部制御を行うための仕組み XPort2.0 のロボット用のアプリケーションです。基本的にはレゴのマインドストームスを利用するようになっています。レゴを用いることにより、簡単にプロトタイプを作成することが出来ます。再現性なども向上しています。（言い換えれば、レゴの精度がメカ的な精度となる。）マインドストームスのマイコンユニットに比べて、GBAを用いることにより、より大規模なシステムを組むことが出来るようになりました。特にモーターはフィードバック制御をかけて動作を行っているので制御理論を実地で学ぶことが出来るます。TeamKNOx 的に言えば、チーム の活動内容と結構、かぶる部分もあるので これまで開発・実験してきた様々なテクノロジーを詰め込むのにも適したプラットフォームになるわけです。

準備

• XRC の購入

  日本では代理店などは無いので、開発元からインターネット通販で直接購入します。クレジットカードなどで購入できますので、特に問題ないと思います。注文が処理されるとメールが来ます。メールによると受付後、７−８日程度で到着するそうです。筆者も大体、そのあたりで到着しました。

• 充電池の購入

  充電池は単三型の NiCd, NiMH を６本使用します。キットに含まれていないので、別途購入する必要があります。筆者は秋月電子通商のNiMH を購入しました。

  これらの改造は TeamKNOx で独自に行った物です。改造について開発元には問い合わせないでください！！
• GBAの改造
  • リセット端子の取り付け

    原則としてGBAの改造は必要ありませんが、マニュアルによると GBA に Reset 端子を付けると色々と便利そうなので付けてみることにします。筆者は基本的に完成度を重視しますので、だらんとケーブルが出ている状態を許しません。よってきれいに取り付ける方法を提案します。また、部品なども簡単に入手できないと困りますのでその辺りも考慮に入れた実装をしたいと思います。

    • 取り付け方法

      
      細いコネクタなども考えましたが、スペース的にかなりきついです。また、入手も困難です。そこで、簡易的な端子台の様な物を考え、ネジを直接取り付けることにしました。もし、誘導が大きく、触れる程度でリセットがかかってしまう場合はアクリルネジなどの絶縁体にすることも出来ます。

    • GBA を分解する
      

      裏蓋のネジを外します。GBAのねじはベンツネジと呼ばれている三つ又のタイプのネジです。専用のドライバはアキハバラなどで購入できます。

    • Reset 端子の確認

      
      リセット端子は基板をひっくり返して、十字ボタンのパターンのそばにあります。

    • Reset 端子の製作

      
      端子はM3のナットに線をハンダ付けして引き出します。

    • ネジの取り付け

      
      ネジをナットに取り付けて固定します。筆者が使った限りでは指などで触れても問題ありませんでしたが、気になる方は絶縁材のネジで固定すると良いでしょう。

    • テスト

      電池ボックスのマイナス端子（０V)と触れさせて、リセット（電源投入直後の状態）することを確認します。

  • 電源端子の取り付け
    • 電池ボックス端子の改造

      
      XRC は GBA の給電も行えます。ロボットと共有の電源にすることが出来るわけです。特にノーマルGBAでは基本的には乾電池を使いますが、XRC自体が電池の蓋にかかってしまうために充電が面倒になることへの窮余の一策でもあるわけですが…。

    • 電池蓋の改造

      
      GBAの電池ボックスの中から、線を引き出すため蓋に切り込みを入れます。蓋は柔らかい樹脂なのでヤスリで簡単に削れます。

インストール

ソフトは最新版をここから持ってきます。筆者の環境は WindowsXP なので以下のファイルを用意しました。

• Cygwin159.exe
• XportDK228.exe
• XporteCos213.exe

  インストールする順番も上のとおりになります。

• Cygwin のインストール

  
  パッケージの展開が始まります。

  
  インストールするディレクトリを選択します。特に問題がなければデフォルトで良いでしょう。

  インストール中です。

  無事に終了しました。

• XPortDK(Development Kit) のインストール

  
  パッケージの展開が始まります。

  インストールを開始します。

  インストールするディレクトリを選択します。特に問題がなければデフォルトで良いでしょう。

  インストール中です。

  無事に終了しました。

• XPorteCos のインストール

  
  パッケージの展開が始まります。

  インストールを開始します。

  無事に終了しました。

• MEMO

  環境変数 PATH の編集は行われないので、今までインストールした開発環境との衝突は避けられているようです。環境変数の設定は Xport shell 起動時に行われその環境の中で開発する分には特に問題ないようです。

組立

組み立てはマニュアルに沿って、行えば特に難しいところはありませんが、線の引き回しなどに気をつけて行うようにします。

動作確認

• XPort2.0

  
  筆者が入手したロットでは既にGBA用の動作プログラムが焼きこまれていました。これはGBAの画面に "XPort is working" と表示されて、XPORT の基板上の LED が点滅するものです。

• XRC

  C:/xport/examples/xrc\robot1/wander の中にサンプルプログラムがあります。これを xpcomm を用いてダウンロードします。xpcomm の使い方はマニュアルを参照してください。