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quaternion

読み仮名は”しげんすう”
”よんげんすう”のほうがいいのに。。。









3軸加速度と3軸ジャイロの入ったセンサーです。

3軸加速度センサーは何度か使っているし、
MoTeCでログもとっているし、
実際、Gというのはあちこちで感じ取れるので、
なんとなくはわかったつもりになっていたのだけれど。

ジャイロというのは、どうもわかりません。
角速度っていうんだから、グルンとした時の速さなんだろうけど、
物理の図みたいに軸がどっかに通っているのは見えたりしないから
イメージできにくいのかな？？？

仮に鉄棒で大車輪回っていても、
それは鉄棒の横から見ていれば回る速度はわかるんだろうけど、
回っている本人には遠心力の強さ　というか
棒を握ってる手の握力しか感じなかったような気が。。。😝
ん？いや、大車輪はできなかったんだっけか？
け上がりはラクショーだったのは間違いないんだけど。。。忘れた。。。

というわけで、

5月の下旬からいじくっていたのですけど、
加速度のところはすぐにできました。
ジャイロのほうは数字はでてきましたけれど、
ではこれをどうしたら良いのか？？？



今回は、これをクルマではなくて、
おもちゃのてっぽう＝BB弾のボルトコッキングライフルに付けました。
玉を撃つまでの銃身のブレ（静止時の傾き角）と発射時のエアピストンの運動の反力、ピストンストローク端の衝撃、また、玉の反動（1ジュール以下）はほとんどないかな？等の運動の加速度を見ることができました。

同じ時間内のジャイロの値も見てみたのですが、
なんか回転方向があちこちで、なんだかよくわかりませんでした。




このセンサにはDMP= Digital Motion Processorなる機能があって、
ファームウエアをICにロードすると面倒な計算はIC内でしてくれて、
3D姿勢に関する数値クオータニオン＝四元数を出力してくれる、
とのことだったのですが、
このDMPに関する文書の資料が全く無いようです。

ネット検索しても出てくるものは、
arduinoのライブラリと　センサのメーカサポートで見れるstm32用のソースプログラム（ケータイ向け？）だけでした。

なので、
プログラムとプログラム中の注釈文から読み取るしかなくて
ものすごく大変でした。
途中8回くらいあきらめましたが、
4ヶ月かかって、やっとのことでDMPがpicマイコンで動作しました♪



つっかえてたところは、
プログラムをメモリに書き込むときの手順と隠しコマンド、
あとはソースプログラムが分割されてあちこちになっているため
迷子になってる関数探しとか、
センサーの設定値をプログラム側でもそっくりそのままダブらせて持たせていて、
その変数表がすべて正しく揃っていないと
なにもしないで帰ってくるようなルーチンばっかりなので、
そのインターロックを外すのがヒジョーにタイヘンでした。

組み込み用途では、後で設定を変えるなんてことはほとんどないはずなので、
できることを全部羅列するようなプログラムは必要ないし、
マイコン側で設定を把握する必要もないから、
使う機能のとこだけ簡単に移植できるようにしてもらった方がいいと思うんだけど。。。




んで、Quartanionで求まった姿勢角度

机の上に置いたセンサボードを


平らなまま回して向きを変えると

角度が変わります♪

いままでは重力から求まる傾斜角度しか見れなかったので、平面上で回った角度がわかるのはなんだか手品みたいです😃

あ、そっか！　これがジャイロスコープか！
ヘリコプターとかドローンとかこれで姿勢制御してるんでしたっけ？
慣性航法とかもこれで方向がわかるんでしたっけ？

やっとジャイロ一年生です🙋‍♂️

さて、
このヨー角はクルマの場合はかなり重要なんではないかな？？？

久しぶりの荷物









内溝加工用旋削ホルダ
インサート10ケ付き送料込みで二千円弱♪


シャンクがφ16もあり、
QCTP（クイックチェンジ ツールポスト）のツールホルダにくわえられないので、落します。

こういうのは硬い鉄なので大変です。

インサートは　いろいろあって何を選んだらいいのか全くわからないので、
とりあえず住友に絞り
ホームページで勉強して

これ使ってます。
似たような名前のAC503U, AC510U, AC520Uとかがあるようですが、
なにがちがうのかはさっぱりわかりませんけど。。。

ツルツルすべる感じがなくて　よく切れます。
といってもワークの保持がゆるいので？　面はギタギタですが。。。

うちでは
ミニ旋盤言ってもアルミや生鉄ばっかりでなくて、
容赦せずに熱処理入った硬いものを追加工するようなことがほとんどなので。
DIYとはいえ、ここでケチるとほとんどお手上げになってしまいますからね。



シャンクの2面を無くさないように加工手順考えるのが面倒でした。


フライスは
ebay調達の超硬エンドミル

7本で二千円♪
おぉ、今は日本へは出さなくなってる？？？

なんなくサクサク切れてくれるのでラクちんです。
ハイスではこすれて光るだけだったりするので。


なんとかφ10mmシャンクにできました。


黒染めしてできあがり♪

出番はまだなので、ツールホルダへはボーリングバイトを付けといてます。

追記ーーーーーーーーーーー
加工できる最小内径がφ20以上なようだったので、

ヘッドのムダ肉を落として、

試し斬り。

内径φ18くらいから加工可能になりました。

アルミ相手では、よく切れます♪

スイッチが切れるようになったので、

節電タイマーで電源オフにするプログラムを追加していました。





その時にコンパイル時のウォーニングを見てみたら、

: advisory: (1510) non-reentrant function "_xxxxxxx" appears in multiple call graphs and has been duplicated by the compiler
というのが何行か出ていて、

ネット検索してみると
コンパイルもできてるし、実行もされてるので、
とくに気にしなくてもいい　というようなことが書いてあります。

が、
今回のケースでは、けっこう重大なことでした。

結果から言うと、
この警告が出なくなるようにプログラム修正をしたところ
使用メモリ量が16キロバイトも少なくなりました！！！
8ビットマイコンのメモリは普通16〜64キロバイトほどしか無いので、
とてつもなく大量のメモリということになります。
。。

。






。




パワーオフのプログラムを書いた際、
スイッチの入力を割り込みで検出しているので、検出後割込みルーチンへと飛びます。
通常だと、フラグだけ立ててリターンさせ、
処理はメインルーチンの方から処理ルーチンへ飛ばすように組むのが定番らしいんですが、
どうせそのまま終了させるんだからと、
割込みルーチンにづらづらと"POWER OFF!!"のメッセージ表示や画面クリアなどを書いていってました。


で、
コンパイラの警告文をマジメに読んでみたところ、
どうやら、
"通常ルーチンと割込みルーチンの2つからサブルーチンが呼び出されているので、
並行処理が可能なように2つ分のプログラムを生成する。"
というような意味らしい。

ということから、
メッセージ表示のための文字列処理sprintfというcコンパイラの方で準備されている非常に重い関数ルーチンが2つも生成されていたようです。
これを割り込みルーチンからは呼ばないように定番な書き方に変えたところ
一気にメモリ使用量が減ったということです。


"割り込みルーチンではフラグを立てるだけにして処理はしない。"
ということの意味するところはコレだったんですね。

やっぱり、
ウォーニングはきちんとウケトメないといけないということですね。












ネット上で言っていたのは、
定番を守っている前提のもとで、
"数行程度のサブルーチンを呼ぶだけならウォーニングを気にしなくてもいい。"
ということであって、
"大きなサブを呼ぶのは絶対に避けなくてはいけない。"
というアタリマエな部分はわざわざ言っていないんですよね。











対面でアドバイス受けるのと違って、
相手が何を知らないのかがわからないまま一方的に出された情報、
つまりメディア
というのは結局こういう落とし穴があるので、
気をつけないといけません。

我流は我流なりにココロシナイと
知らずにいろいろ無駄にしていてもったいないんだな。
と思いました。


追記ーーーー
コンパイラ のメッセージはwarning = 警告　ではなくて
advisory = 助言　でしたね。