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前回は ミニ四駆用の小型モータを用いた姿勢制御モジュール (SHISEIGYO-1 DC) の実現を報告させていただきました。

SHISEIGYO-1 DC の改善検討 　ーリアクションホイールへの道44ー

以前、姿勢制御モジュールの３重倒立に挑戦いたしました。

せっかく小型モジュールのSHISEIGYO-1 DCが完成しましたので
更に上に積んで４重倒立を実現させたく挑戦いたしましたので報告いたします。

SHISEIGYO-1 the END

４重倒立を実現するにあたり１番上をSHISEIGYO-1 DC、2番目をSHISEIGYO-1 Jr.  、３番目をSHISEIGYO-1とします。
そうしますと１番下のモジュールには上記の３台が載ることになりますので、力強い機体にする必要がございます。

そこで以前製作した3軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3をカスタマイズしてパワフルな1軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-1 the ENDを製作しました。

SHISEIGYO-1 the END 爆誕

強い
ただSHISEIGYO-3の内筐体つこて１軸にしただけだけど
強い#リアクションホイールへの道 pic.twitter.com/vdrq95RnWm

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 22, 2021

SHISEIGYO-1 DC
SHISEIGYO-1 Jr.
SHISEIGYO-1
SHISEIGYO-1 the END pic.twitter.com/bv9SB2NrF0

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 22, 2021

最終的にSHISEIGYO-1 the END のホイールは3Dプリントしナットでトルクを増強したモノを採用しました。

4重倒立 1st トライ

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信　
切り抜き①

SHISEIGYO-1 DCとSHISEIGYO-1 Jr.による２重倒立動作確認 pic.twitter.com/KT7pehpv5C

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 28, 2021

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信　
切り抜き②

SHISEIGYO-1 DCとSHISEIGYO-1 Jr.、SHISEIGYO-1 the ENDによる３重倒立動作確認 pic.twitter.com/CO8RtkucMf

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史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信　
切り抜き③

SHISEIGYO-1 Jr.とSHISEIGYO-1、SHISEIGYO-1 the ENDによる３重倒立が全くうまくいかない pic.twitter.com/SNXi18UYkt

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史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信　
切り抜き④

絶望のため息 pic.twitter.com/r8Yi8gz0bw

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史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信　
切り抜き⑤

SHISEIGYO-1とSHISEIGYO-1 the ENDの積み上げがどうもうまくいかない。

絶望の中の考察 pic.twitter.com/52N6VWoJog

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 28, 2021

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信　
切り抜き⑥

SHISEIGYO-1 DCとSHISEIGYO-1 Jr.、SHISEIGYO-1による３重倒立はそれなりにできるようになった。 pic.twitter.com/Q01Hamxr2Z

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 28, 2021

1st トライでの課題

• SHISEIGYO-1 the END の底面が直角すぎて滑りやすい
• SHISEIGYO-1のホイールトルクが弱い
• SHISEIGYO-1 Jr.の底面が滑りやすく安定しない

4重倒立 2nd トライ

1stトライの課題を受けて改善を施して2ndトライに挑みました。

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信 2　
切り抜き①

前回からの改善点 解説 pic.twitter.com/Sjs2Ps8jOI

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 30, 2021

1st トライによる課題を改善したことによって3重倒立は比較的容易にできるようになりました。

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信 2　
切り抜き③

3重倒立 その２
お滑りとの戦い 序章 pic.twitter.com/WyPNefdphS

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 30, 2021

いよいよ4重倒立に挑戦

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信 2　
切り抜き⑤

4重倒立の心をつかみかける pic.twitter.com/nXr0tYev9o

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 30, 2021

2nd トライでの課題

史上初!? おったまげ ４段倒立 挑戦生配信 3
切り抜き

涙のため息配信

今回の課題
・SHISEIGYO-1 DCのモータ固定部 補強
・SHISEIGYO-1 Jr.のホイール トルク増強 pic.twitter.com/HJGtSO0rYl

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4重倒立 3rd トライ

改善を施し再トライ！

SHISEIGYO-1 DCのモータ固定部 補強

落ちたりひっくり返ったりでモータ固定部が壊れやすかったので強化しました。 pic.twitter.com/boDWnnPXQU

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SHISEIGYO-1 Jr.のホイール トルク増強 市販のホイール (26g) から自作ホイール (39g) に変えて
倒立の胆力増加を目指しました。

遂に達成！

遂に4重倒立達成!! pic.twitter.com/vf5ThYoN6w

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) October 31, 2021

おわりに

小型 1軸 姿勢制御モジュール SHISEGYO-1 DCを用いることによって、ついに4重倒立が実現できました。

多重倒立の総括といいますかコツといいますか
エッセンスみたいなものをまとめますと現状以下のようになるかなと

• ホイールトルク増強
  上段にモジュールを積んで負荷が増すのでホイールはその負荷に耐えうるトルクが必要となります。
  １番上のSHISEIGYO-1 DC以外のモジュールは全て当初のホイールよりトルクを大きくカスタマイズしました。

• 各姿勢制御モジュールの回転は極力抑えて、柔軟に左右の振動に応答させる
  倒立時の回転抑制には独自技術の倒立角動的再調整システム IDRS (Inverted angle Dynamic Readjustment System) を施して対応した。

• 支点の滑りの抑制
  IDRSによって倒立時の回転が低減されるとホイールは左右交互の回転になり、支点に負荷がかかり滑りやすくなる。
  モジュールの底面や間に挟む板を滑りにくくする工夫が必要であった。

　
IDRSの詳細は以下の通りです。

これらを踏まえ さらに磨きをかけて恒久的な4重倒立を目指したいと思います。

次の記事

SHISEIGYO-1 DC の現状と今後 　ーリアクションホイールへの道46ー

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