ヒト型ロボット製作 その８

新しいフレームでの歩行に成功しました。
いろいろとパラメータをいじってみたところ、歩行周期を速くすると安定するみたいです。
足踏みしながら進んでいくという感じで、歩行よりも走行に近い感じがします。
足の接地時の衝撃が大きいので、歩行動作を試すたびにどこかしらのネジが外れてしまいます。
安定した歩行とは言えず、倒れはしないのですが真っ直ぐ進みません。
今後の課題は、安定した歩行の実現です。ジャイロセンサーを試してみます。

自作の制御ボードが壊れてしまったので、AKI-7125マイコンボードのベースボードから無理やり配線しています。
ベースボードからサーボへの信号線を引き出し、別基板でサーボに接続しています。

腰にあった3自由度も必要ない気がしたので、取り外してしまいました。
これで、片脚6自由度の下半身だけのロボットになりました。

バスタブソールは滑ってしまうので、足裏にはゴムシートを貼り付けてみました。
けっこう効果がありました。滑らなくなったので、踏ん張りが利くみたいです。

ヒト型ロボット製作 その７

フレームを作り直してみました。
脚リンク長を150mmから100mmに変更しました。
脚と脚の間の長さを120mmから80mmに変更しました。


150mmのリンクと100mmのリンクの比較です。

ただ脚を短くしただけなのでフレームの強度は上がっていませんが、脚を短くしたことでフレームの剛性不足の影響が減ればいいなと思います。
制御ボードが壊れて動作しなくなったので、ロボットの動作確認はできずにいます。

ヒト型ロボット製作 その６

試行錯誤の末に、何とかロボットを歩行させることができました。
ただ、実際に動作させてわかったのですが、フレームの剛性が低く、まともに動作しません。
足が長いので少しのゆがみでも、足先では大きなズレになってしまいます。
水平方向に負荷をかけると2～3cmくらいズレてしまいました。
ロボットを吊り下げて歩行モーションの作成をしていたときは大丈夫でも、実際に歩かせてみると、足と足がぶつかってしまったり、踏ん張りが利かないので、すぐに倒れてしまいます。
サーボのバックラッシュなどの影響は、フレームの剛性に比べるとほとんど目立たないです。
いろいろとパラメータをいじって、足のズレる分を考慮して歩行モーションを作成しましたが、納得のいくものにはなりそうにないです。
足がふらふらで、まともに制御できないです。ジャイロセンサを取り付けたりしてどうにかなる問題ではないので、新しくフレームを作り直したほうが早そうです。

グラフィックボード交換

先日壊れてしまったグラフィックボードを交換しました。
GeForce8600からRADEON HD4350に変更です。
だいぶグレードダウンしてしまいました。価格半分、性能半分という感じです。
ゲームはやらないので、これでも十分だと思います。

ヒト型ロボットの動作実験をしていたところ、4024サーボが壊れてしまいました。
出力軸がねじ切れていましたが、ギヤを交換すれば修理できそうです。

ヒト型ロボット製作 その５

足裏にバスタブソールを取り付けました。
歩行がスムーズになるみたいです。



足首のロール軸のサーボをKRS-4024からKRS-4014Sに変更しました。
4024だとトルクが足りないのか、足首がフニャフニャしてしまい踏ん張れないです。
これで6自由度の脚は、足の付け根のヨー軸以外4014になりました。
ヨー軸は4024です。ヨー軸はあまり負荷がかからないので、このままで大丈夫でしょう。

PCのグラフィックボード壊れる

プログラムを組んでいたら、突然、PCの画面が乱れて電源が落ちました。
スイッチを押しても電源が付かないので、電源が壊れたのかと思い、ケースを開けて調べてみると、どうやらグラフィックボードが壊れたみたいです。
ファンが壊れて回らなくなっていました。温度上昇でボードが壊れてしまったみたいです。
グラフィックボードをマザーから外すと電源が入り、PCが起動しました。

壊れたグラフィックボードはZOTACの
GeForce 8600GT
型番:ZT-86TE250-FSP
というものです。

3ヶ月前に1年間の保障期間が過ぎてました。
マザーボードのVGAではいろいろ不都合があるので
新しいの買わないと・・・お金ないのに・・・



ファンにひびが入り、回らなくなっていました。

Arduinoでロボットカー

Arduinoで制御するロボットカーを作りました。
ライントレースするわけでもなく、ただ動くだけのロボットです。



先日作製した連続回転サーボにタイヤを取り付けます。
雨の中、タイヤを探しに買い物に行ったのですが、適当なものが見つからず、家にあるもので代用することにしました。
やっと見つけた円盤状のものが、MDのディスクです。
タイヤとしての用途には向いていないですが、他に適当なものが見つからなかったので、これを使います。
MDの殻を壊し、中のディスクを取り出します。
音楽の再生はできなくなりますが、MDプレイヤーが壊れてから以来、使わなくなってたので問題ないです。



今回の制作に用いたものです。家にあった寄せ集めです。



車体として使うアクリルケースに、両面テープでサーボとキャスターを取り付けます。



アクリルケースの中にArduinoとブレッドボードを入れて完成です。
アクリルケースにはもともと配線引き出し用の穴が開いていたので、そこからケーブルを引き出しています。



ArduinoボードにはUSBだけでなく、外部電源も接続しています。USBによる給電だけだと、サーボの動作による影響を受けて、勝手にArduinoがリセットしてしまい、安定動作しません。
外部電源として9VのACアダプタを接続すると安定動作するようになりました。

ロボット用簡易スタンド

ホームセンターで購入したパイプとジョイントで、簡易なロボット用スタンドを作りました。
全部で￥400くらいでした。


これを


こうして


こうです。

ヒト型ロボット製作 その４

ヒト型ロボットの下半身が完成しました。



この大きさだと立たせておくことはできないので、座らせました。

曲げ加工機を持っていないので、曲げ加工が必要ないものは自作していますが、
サーボブラケットなど、ほとんどの部品はイトーレイネツ製のものを使用しています。
自作と違い、精度が高いので助かります。お財布には厳しいですが・・・

下半身だけのロボットとにする予定なので、上半身にはダミーのウェイトを取り付ける予定です。

サーボを連続回転させる

MAKE: Japanで紹介されていた小型サーボを連続回転させる方法です。
http://todbot.com/blog/2009/04/11/tiny-servos-as-continuous-rotation-gearmotors/

今回改造したのはミニスタジオのMiniS RB90という小型サーボです。価格は￥1500くらいです。

まず、ネジをはずして分解します。側面のシールも剥がします。
通常のサーボは連続回転できないように回転止めが付いていますので、連続回転できるように取り除きます。

一番大きな歯車に回転止めのための突起が付いているので、これをニッパかなんかで切り取ります。



ポテンショメータにも回転止めが付いているので切り取ります。




次に、ポテンショメータを固定抵抗に交換します。
5kΩのポテンショメータなので、2.2kΩの固定抵抗2本に交換します。2.7kΩでもたぶん大丈夫です。
手持ちの抵抗は1/4Wの2.2kΩの物しかなっかたので、これを使用しましたが、ちょっとサイズが大きいので1/8Wの物が望ましいです。

ポテンショメータを取り外す前に、真ん中の線に印をつけておきます。線をはずしたら、ポテンショメータの端子は邪魔になるので切り取ってしまいましょう。



下の写真のように先ほど印をつけた線と抵抗を接続します。（写真では誤って220Ωの抵抗を接続しています。実際に使用するのは2.2kΩの抵抗です。）
サーボ内でのショートを防ぐために熱収縮チューブを使用します。



残りの2本も接続します。
熱収縮チューブは、大げさにするとサーボケースに収まらなくなるので、最低限にします。



抵抗の接続が済んだらサーボケースに押し込みます。
モータの脇にちょうどよい隙間がありますので、そこに押し込みます。
モータとショートしないように注意します。



基板や歯車を戻します。きついですが、基板は無理やり押し込めばなんとかなります。
これで連続回転サーボの完成となります。



サーボに送るパルスをうまく調節すれば、停止、正回転、逆回転するようになります。

ヒト型ロボット製作 その３

下半身が出来上がってきました。



片脚6自由度×2の全12自由度の予定でしたが、ジャイロを使用したいので腰にロール、ピッチ、ヨー軸を追加します。ロール、ピッチ軸だけにジャイロを用いるので、ヨー軸は追加しても使用しないかもしれないです。

いくつかの部品を注文したので、ただいま部品の到着待ちです。

Arduinoをはじめました

購入してから数ヶ月放置していたArduinoを動かしてみました。



LEDを点滅させてみました。とても楽ちんに動作しました。
IDEのインストールから点滅まで十数分あれば十分です。（実際にはIDEが起動しないという問題が起きたのでもっと時間かかりました。Javaが悪さをしていたようです。)

しかし、これはすばらしいものですね。面倒なことは自動でやってくれるので、やりたいことがあればすぐに実行できます。H8なんかのようにハードウェアマニュアルとにらっめこすることも無いです。
一方であまりに複雑なことはできないようですが。

小一時間くらいそのシンプルさに魅了されてしまいました。