本当にサーボモータで倒立振子

アバター画像 お父ちゃん　 2023.8.4　
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前回はサーボモータを用いて足を構成してジャンプ動作の検討を実施しました。

サーボモータでジャンプに挑戦

 

ここではサーボモータでホイールを制御する倒立振子を再び検討します。

 

　

私とサーボモータ倒立振子

サーボモータによる倒立振子は何度か製作しております。

倒立振子の再考

 

マイクロサーボを使用した場合ではトルクが弱いためか苦戦を強いられておりました。

シリアルサーボモータ SCS0009 で倒立振子製作

 

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再び検討

冒頭にもしるした通り、やはりあきらめられないのでマイクロサーボによる倒立振子を再検討しました。

まずは以前の倒立振子をそのまま再製作しました。

こちらはシリアルマイクロサーボ SCS0009 を使用。やはり縦横無尽に制御というわけにはいかない。

ここ最近DCモータ直接駆動で効果を確認した制御方法を導入してみましたが、結果は変わりませんでした。。

 

STS3032

見かねた XGOさん (@luwu_dynamics) がアドバイスをくださりました。

SCS0009じゃ非力でダメだよとのこと。

XGOさんは私がここ最近また倒立振子をいじりだしたきっかけをくれた方なので、非常にありがたいアドバイスです。

XGOさん (@luwu_dynamics) はぶっきらぼうだけど適切で誠実なアドバイスくれるの。たぶん中の人エンジニアだろうな 🙄 

サーボ購入

アドバイスを受けましてSCS0009と同メーカ FEETECHでトルクの強いマイクロサーボ STS3032を購入しました。
一般のマイクロサーボと比べて若干背が高いです。

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STS3032動作検証

早速 STS3032 との距離を縮めるべく基本動作の確認を行います。
Arduino用ライブラリは秋月の販売ページで配布しているものを使用しました。

　
モータモードも力強い。

 

大変うれしかったのがSTS3032は可動範囲が360°なので連続回転時にもサーボの位置や回転速度が抜けなく取得できることです。

サーボの回転速度を実値で得られるので倒立振子の制御にも大いに活用できそうです。
SCS0009では全範囲取得はできなかったのです。

 

倒立振子製作

STS3032のテイスティングが終わりましたので いよいよ倒立振子に組み込みます。

ホイールは3Dプリンタで中継治具を製作して固定します。

　
モータ駆動の記述を変えたのみでSCS0009と同じ制御でうごいた！調整ゼロｗｗ

すごく安定してる！やはりトルクは重要ですね。力強い動作だ。
専用に調整したり回転速度の実値をフィードバックするなどで更なる改善が見込まれます。
電源線もジャマなのでバッテリ内蔵も必須。

 

おわりに

ここではシリアルサーボ STS3032 でホイールを制御する倒立振子動作を確認しました。
非常に小型でフィードバック値も適切に得ることができるので、今後おおいに活用できそうです。

これで屈伸型倒立振子も試したいと考えております。

それではまた

次の記事

サーボモータでジャンプに挑戦2

 
       

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