SHISEIGYO-1 Walkerを実現させたい俺1 ーキックオフー

アバター画像 お父ちゃん　 2022.1.22　
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先日 ２軸の姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2を用いて二足歩行ロボット(SHISEIGYO-2 Walker)を製作いたしました。

SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討3

ここでは新たな２足歩行ロボットの実現を目指して検討を進めます。

 

　

SHISEIGYO-1 Walker

SHISEIGYO-2 Walkerでは足の高さが4cm程度まででの倒立保持がやっとでした。
これ以上の足の高さにするにはホイールのトルクを大きくする必要がありそうですが
２つの大きなホイールとモータ重量を支える長い足の実現は難しそうです。

 

そこで１軸のリアクションホイールを用いて足の長い二足歩行ロボットを目指すことにしました。

足には以前検討したシリアルサーボ(KRS3301)による機構を応用したいと思います。

歩行検討2 -シリアルサーボと距離を詰めたい俺7-

 

１軸リアクションホイールを用いた２足歩行ロボット SHISEIGYO-1 Walkerのイメージは以下のような感じ


↑コラ―ジュですw

 

1軸 姿勢制御モジュールの検討

1軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-1 を応用して、長い足を支えるための検討を実施します。

ブラシレスモータとコントロール基板の箱をつくって、三角形の足を両面テープで貼り付けて倒立高さの実験を行いました。

コントローラ基板はSHISEIGYO-2 Walkerのモノを１軸用に改修しました。
12cm径のフライホイールを使用しました。

 

間に木の棒を挿入して高さを上げて実験。

15cm以上の高さでも倒立を確認することができました。
このくらいであればシリアルサーボによる足も導入できそうです。

 

足の検討

以前製作したシリアルサーボによる足にリアクションホイール部を載せて歩かせてみました。

問題なく歩けました。大きなトルク不足はないようで安心しました。

　
軸の自由度を変えずに足高さを低くするために直交軸フレームの導入を検討しました。

 

直行軸フレームを足の付け根に導入しました。
歩行も問題なく、高さは20mmほど低くできました。

 

参考

 

倒立検討

リアクションホイール部を載せての歩行が確認できましたので、ホイールによるバランス倒立動作の確認を実施します。

足先は以下のようにかまぼこ型にして、足首ロール用のサーボモータは除去しました。片足が５軸から４軸となります。

 

片足立ちの姿勢でサーボを固定して倒立動作を確認しました。

無事に倒立できました。
サーボ軸が若干きしむので少しふらつきますが踏ん張ってくれています。

　
より安定性を高めるためにフライホイールを２枚重ねにしました。

 

他方の足をゆっくり動かしてみました。

足を急に動かすと、バランスを崩すので現状で歩行はまだ難しく調整が必要です。

 

おわりに

ここでは1軸 姿勢制御モジュールを用いた２足歩行ロボット SHISEIGYO-1 Walker　の検討を行いました。

とりあえず片足倒立は実現できましたので歩行に向けて検討を進めたいと思います。

次の記事

SHISEIGYO-1 Walkerを実現させたい俺2 ー歩行検討1ー

 
       

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