電子工作

トランジスタ技術 2024年7月 月面探査に学ぶ自律走行ロボット

今月のトランジスタ技術は、自律走行ロボットの話。

トランジスタ技術誌 2024年7月号

今月号も、別冊がついて 1,170円。

トランジスタ技術 2024年7月号の特集は、「月面探査 自律走行ロボット」

表紙は、日本ファインケムの E&C HVR10000シリーズ 超高標準抵抗器。

裏表紙は、コンテックのRaspberry Pi HATサイズ。

巻頭

巻頭カラー連載

  • 激熱エレキ!僕たちトラ技団 15:新生!ネジの千石電商! 
  • エンジニアのための宇宙開発ウォッチ 31:月面を走る日本車!トヨタの有人ローバ 
Information
  • ローム 6432サイズ 0.5〜1.5mΩ シャント抵抗 PMR100HZP7FV
  • 東芝デバイス  120V バイポーラトランジスタ TTA014、TTC023
  • 日清紡マイクロデバイス GNSS用 低ノイズアンプ NT1195
  • ルネサス ジッタ25fsRMS、12出力 FemtoClock3ファミリ
  • STマイクロ Cortex-M0+ マイコン

SPECIAL企画 :技術フロンティアたちの挑戦 

  • 準天頂衛星「みちびき」…日本のcm級測位の今と未来像: 洋上や海外でもcm測位、2026年から 7機体制
  • 小型月面探査機SLIM 開発者インタビュー 1:月面着陸を成功に導くための設計 
S爺
S爺
月面着陸 SLIMの衝撃吸収剤は、ハニカム構造のスポンジになっているw

特集:月面探査に学ぶ 自律走行ロボット 

イントロダクション

  • イントロダクション 宇宙で活躍するさまざまなロボット&ローバ:

第1部:宇宙を目指せ!自律走行ローバ

  • 自作の自律走行ローバ ブラックロック砂漠打ち上げ実験:
    • 民間宇宙開発団体:リーマンサット・プロジェクト
  • 宇宙を目指して自作!自律走行ローバの概要:宇宙ローバに求められる自律走行のシーケンス
  • 自律走行ローバの電気系:自律制御はラズパイ。センサ/モータ制御をマイコンで
  •  堅牢さが求められる宇宙ローバの機構:着陸のショックに耐えるための工夫
  • 宇宙ローバの自律走行ソフトウェア :確実なミッションを遂行するための 予測不能のパラメータ
  • ホントに宇宙を走るローバに仕上げるには:耐放射線試験と自己位置推定 

第2部:月面探査に学ぶ!ローバの制御技術

  • 軟弱な地面を移動する!ローバの機構:農業分野へ応用、 柔らかい車輪、可変ホイルベース、車高可変
    • 近くて遠い…月面の環境
    • 回転-直線運動を変換する ラック・アンド・ピニオン・ギア
  • 月面障害物をすり抜ける!ローバ自律走行の基礎知識:カメラ/LiDAR/自己位置推定/AIで 未知な環境を走行 
  • ガチなリモート操作のキモ!ネットワーク遅延の補償制御:地球と月は片道2s!遠隔の建設から医療まで期待
    • 月は着陸から居住の時代へ

第3部:宇宙機に学ぶ…高信頼性の設計技術 

  • 月面探査機に学ぶ高信頼性のワイヤレス給電:過酷な月の夜越えを3度成功したSLIM、日本の技術力
    • 実験用キットを組み合わせたお試し実験のススメ
    • 親和性が高い…宇宙で使えるワイヤレス給電
  • シミュレーション活用!18V100W太陽光発電システムの設計:地上も宇宙もパワエレはコンピュータで
    • 宇宙環境での太陽光発電の重要性とシステム設計の注意点
  • 宇宙機に学ぶ!信頼性のための熱収支管理:周囲温度が大きく変化する月面ローバで考えてみた
    • エアコンを一番身近な熱収支管理マシンとして見る
  • 宇宙でOK!高速回転なのに鉄損を抑えた新型モータの実力:35V駆動で重さ25g&出力50W…火星探査機ローバ用モータの開発

一般(投稿)

  • 自由にHDMIの解像度設定!EDIDエミュレータの製作:マイコン基盤で作る Arduino IDE×UNO R4/STM32/ESP32/RP2040

これは作りたいけど… プログラムソースは トラ技公式サイトからダウンロードできる。

トラ技Jr.コーナ 

  • 10Wをワイヤレス給電でドバッ!4m2秒の爆走ミニ四駆の製作:シンプルな最新MHz帯電界結合ワイヤレス給電&電池レス走行
    • 平面型で作りやすい「コプレナ・ストリップ導波路」とは
  • 理論革命…21世紀のワイヤレス給電の超キホン:EVやドローンの充電ステーションなどに期待
    • 誰でも手ぶらで参加OK!ワイヤレス給電走行ミニ四駆コンテスト

RFコーナ

  • スマホからBluetooth LE経由でLチカ体験 後編:超小型9×3mm!定番nRF52832搭載Bluetooth LE無線モジュール事始め 

連載

  • 回路動作から設計するプリント基板入門 2:「出力バッファのウソ」ドライブ能力の現実
  • 20~20kHzで-150dBc!FFT超低ひずみ測定システム 9:CR部品の微小ひずみ測定用32V出力パワー・アンプの仕上げ 

トラ技Jr.コーナ 

  • ミニ火力発電!熱式AMラジオの製作:オンライン通販で1000円の冷却用ペルチェの電源でラジオを鳴らす
    • ペルチェで熱エネルギーを直接電力に変換する原理

別冊付録:保存版 使えるはんだ付け 小型&チップ部品対応 

 ハンダ付けの教科書。電子工作初心者必携!

トランジスタ技術誌 2024年7月号 付録 使えるハンダ付け小型&チップ部品対応
  • 表面実装対応!正しいハンダ付けの教科書
    • お手本!理想的なはんだ付け
    • 知っておこう!はだいづけで強く「付く」メカニズム
    • 強い結合を得るポイント…はんだとフラックス
    • 3秒が勝負!正しいハンダ付けの作法
    • ハンダ付けの良し悪し目視チェック
    • その1:リード線のハンダ付け
    • その2:小型&表面実装部品のハンダ付け
  • 小型&チップ時代の電子工作テクニック
    • 表面実装時代もベースは「ユニバーサル基板」から
    • ハンダ付けに必要な道具の選択
    • 基本的なハンダ付けのポイント
    • 実装済み部品の外し方
    • チップ部品&狭ピッチICのハンダ付けのポイント
    • ピッチ変換に便利なシール基板
    • 適切な線材の選び方
    • 重要工具…ニッパやピンセットの選び方
    • とにかく便利…「竹串」の利用方法
    • 細かすぎる小型&チップ部品の取り扱い治具

まとめ

宇宙開発は、技術大国の証である。

メカトロニクスの究極の形、自律ロボットは、人手不足で衰退する日本の救世主でもある。

電源の確保ができない場所で(太陽光や水力)自家発電、マイコンの自立制御で機械的動作とAI学習、観測&動画データを送信、遠隔遠隔操作。

人が常駐してやる単純作業は、自律ロボットに代替していこう。

中国に遅れをとる、衰退する”後進国”となった日本は、宇宙開発の人材を充実させなければならない。

今どきの宇宙開発って どんなものなのか? を知ることのできる 今月の特集。興味のある人は 買い。

ハンダ付けの教科書をまだ持っていない人も買い

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  • この記事を書いた人

SG(S爺)

週末にゲームに興じるジジイです。 提灯(ステマ)記事ではない”本物の”口コミ レビュー記事を書いています。

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