シリアルリンク 2足歩行ロボットの製作11 ー もろもろ改造 ー

アバター画像 お父ちゃん　 2025.8.17　
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前回はシリアルリンク 2足歩行ロボットのヒザモータをブラシレスモータ BE4108 380KVに変更して動作を確認しました。

シリアルリンク 2足歩行ロボットの製作10 ー モータ変更 ー

 

今回はかなり踏み込んだ改造をもろもろ実施したので報告いたします。

 

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かかとYaw軸

以前股関節にYaw軸機構を設けて旋回動作を楽しみました。

シリアルリンク 2足歩行ロボットの製作9 ー Yaw軸検討 ー

 

このYaw軸機構を足底に設けてはどうかと思い立ちました。
つまり人間のかかとのように軸を設けるのです。

駆動用にサーボを検討しました。

 

かかとを設計

 

サーボを実装して動作確認

 

うむ。いい感じ

ロボに実装

サーボによるかかとYaw軸機構がイケそうだったのでロボに導入します。

 

ロボのLiPoバッテリ (11.1V)電源をDCDCで6.8Vに降圧してサーボに供給しています。

 

かかとサーボのブラシレスモータと同様にCAN通信でマスターコントローラATOM Matrixから角度指定できるようにしました。

 

実装完了！

 

CAN通信システムは以下の通り かかとサーボ用に信号を追加しました。

動作

かかとYaw軸機構をおためし

うまいこといって大満足

 

体幹Roll

かかとYaw軸がうまくいったので、股関節Yaw軸機構を廃止することができます。

続いて廃止後の股関節部にコントローラやLiPoバッテリを平行に保つ、体幹Roll機構の導入を思い立ちました。

早速設計

製作

 

ブラシレスモータのダイレクトドライブで平行維持を想定

 

 

お試しでモータ制御なしで動かしてみた。

LiPoバッテリが重りとなり制御なしでも体幹がロールして割とスムーズな足踏み動作が実現できました。

ギア導入

体幹Rollが有効と判断し、いざブラシレスモータで制御しようとしたのですがトルク不足てダイレクトドライブによる平行維持が難しかったです（制御しきれずリンギングしまくり）。

そこでギアを導入することにしました。

 

ATOM Matrix内蔵のIMUで姿勢角を検知して体幹を平行に制御しまんねん

こういうのはHomeMadeGarbageの十八番よな

動作

体幹Rollによりウェイトシフトが容易となり元気な足踏みが実現できました。

 

IMUが乗ってる体幹を平行維持する制御にしたので、足を下すタイミングを体の傾きの角速度符号反転時から時限式に変更しました。

 

おわりに

ここでは かかとYaw軸や体幹Roll軸といった新しい機構の検証を実施しました。

 

いずれも想定通りうまく機能して、生き生きとした動作が実現されました。

 

 

 

次はヒザだけではなく股関節や足首のブラシレスモータもBE4108 に交換してみようと思っています。

 
       

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