予算3万円でつくる BLDC 2足歩行ロボット 第6号
ー2足歩行ロボットの動作を楽しむ2ー

Home > 電子工作 > 予算3万円でつくる BLDC 2足歩行ロボット 第6号ー2足歩行ロボットの動作を楽しむ2ー
すき 0
うんこ 0

前回は2足歩行ロボット HM-01 の足踏み・歩行動作を楽しみました。

予算3万円でつくる BLDC 2足歩行ロボット 第5号ー2足歩行ロボットの動作を楽しむ1ー

 

ここではさらに旋回、横移動、ジャンプ動作を追加して楽しみます。

 

AudiostockでBGM・効果音を販売中!

ATOM用Arduinoコード

前回のATOM用のコードを変更して旋回、横移動、ジャンプ動作を追加します。
動作はPS4コントローラから指定します。

環境バージョンはこれまでと同様で以下の通りです。
 Arduino IDEバージョン:ver. 1.8.19
 ESP32ライブラリ:ver. 2.0.13
 M5Atomライブラリ:ver. 0.1.3
 Kalman Filter Library :ver. 1.0.2
 PS4Controllerライブラリ:ver. 1.1.0
 SimpleFOCライブラリ:ver. 2.3.3

 

動作モードを enum class ModeT (L. 1, 131) で定義して、setMotion() 関数内 (L. 134~608)で動作を切り替えています。
モードは以下の9種でPS4コントローラで切り替えます (L. 1301~1353)。

  • Idle:初期姿勢 (x0 = 10mm, z0 = 99mm) 
  • Step:足踏み ×ボタン
  • Ad:前進 十字キー 上ボタン
  • Back:後進 十字キー 下ボタン
  • stepL:左横起動 十字キー 左ボタン
  • stepR:右横起動 十字キー 右ボタン
  • turnL:左旋回 □ボタン
  • turnR:右旋回 〇ボタン
  • Jump:ジャンプ △ボタン

旋回、横移動、ジャンプ動作の詳細は次節以降で説明します。

書き込み

ATOM Matrixに書き込む際にはモータに給電しないようにATOMの電源ラインは外してください。

 

ボードは”M5Stack-ATOM”を選択
PS4Controllerライブラリのサイズが大きいのでPartition Schemeは”No OTA (Large APP)”を選択

ブラウザアプリ

ATOM MatrixのAPモードでWiFi接続してブラウザから各種パラメータを指定します。

  • スマホもしくはPCのWiFi接続設定でSSID ”ATOM”に接続
     パスワード:password

  • ブラウザで”192.168.22.90”にアクセス

 

dx1:歩行時の歩幅指定  [mm]
dx2:歩行時の足蹴り上げ前後方向の幅  [mm]
dz1:歩行時の足蹴り上げ高さ  [mm]
dz2:足上げ高さ [mm]
rollAngle:横移動時のロール軸回転量 [deg]
delay1:足蹴り上げ時間 [msec]
delay2:足上げ時間 [msec]
jumpDealy:ジャンプ時の足伸ばし時間 [msec]
x0, z0:初期足位置 [mm]
Kp, Kd:ロール軸 IMU PD制御パラメータ
th:トルク接地判定しきい値
tf:トルクLPF 時定数
offsetX, offsetY:IMU角度オフセット調整

 

旋回

後進動作で右足の前後移動をゼロにして左旋回を実現しています。
反対に後進動作で左足の前後移動をゼロにして右旋回を実現しています。

動作

PS4コントローラの□ボタンで左旋回、〇ボタンで右旋回します。

 

横移動

足踏みの足上げ時にロール軸の角度を制御して横移動を実現しています。

ロール軸の回転量rollAngleで移動歩幅をコントロールします。

動作

PS4コントローラ十字キーの左右ボタンで横移動します。

 

ジャンプ

かがんで (z = 70mm)、足を伸ばして (z = 130mm) ジャンプします。
足を伸ばしている時間をjumpDelayで調整。

動作

PS4コントローラの△ボタンでジャンプします。

 

演習問題

1-パラメータ調整

ATOM Matrixのブラウザアプリやコードを修正するなどして歩行パラメータ値を変更して動作にどう影響するのか体験してみよう。

2-新動作作成

動作シーケンスを新規で組んで 新たな動作を作り出してみましょう

 

おわりに

本号では2足歩行ロボット HM-01 の旋回、横移動、ジャンプ動作を楽しみました。

 
以上でBLDC 2足歩行ロボット HM-01 の動作の紹介は終了です。
次回はついに最終回です。
少しセンチな気持ちになってしまいますが またお会いいたしましょう。

 

コメントはこちらから

メールアドレスが公開されることはありません。コメントのみでもOKです。

このサイトはスパムを低減するために Akismet を使っています。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください