サーボモータハンチング対策

ポケモンGoBotシステムの問題点の一つはサーボモータへの負荷が大きすぎる点であった

以下はサーボに起きる問題とこの負荷を軽減する施策

スマホの揺らし台

サーボモータのハンチング

ハンチングとはサーボの停止角が定まらずに±1度の振動が発生する現象

経験則的にまとまった時間使い続けると発生する

Botシステムでは動作上は問題ないのだが、非常にうるさいし部品の摩耗も怖い

サーボモータの発熱

これはモータよりもシェル内の制御用ICの発熱

数時間単位の連続使用を行うとシェルよ溶けよ！と言わんばかりの高熱が発生

SG90ではこれでよくサーボが破損した

問題点の対策

長時間停止角を維持するようなシーケンスをやめればよい

ポケモンGoBotの例ではスイングする数秒のみアタッチして動作を行う

次にスイングするまでの数十秒間はデタッチしてフリーにしてしまう
この間は当然回転角維持のトルクは働かないのだが、それを許容する機構にすればいい

これでハンチングも発熱も解決

サーボモータを数時間連速動作させること自体がそもそも筋悪であった

追記：その他のハンチングについて

その後調べたハンチング関連の情報を追記する

・稼働後しばらくしてからハンチングが起きる理由
　→ギアの摩耗などが原因
　　新品が一番精度がよく、摩耗により検知／制御精度が落ちる
　　アタリが出て負荷が下がるのもハンチングの原因になり得る（後述）

・チューニングによる対策
　→ハンチングが起きるメカニズムは『オーバーラン』である

　　　目標角度まで回転→行き過ぎる→戻し方向に回転→行き過ぎる…

　　制御パラメータのチューニングでオーバーラン対策となる（ゲイン調整）
　　一番簡単な方法は回転速度を下げてしまうこと
　　（簡易的な機構のサーボやその制御の場合は調整できない）

・回転軸への対策
　→オーバーラン対策として回転軸に摩擦や軽い負荷をかける対策
　　ブレーキをかけてから実際に軸が停止するまでの制動距離（角）を短くする
　　常に余計な力がかかるということなのでロスは増える