ロボット犬つくってバク転させてみた

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前々からやってみたいと思っていたロボット犬のバク転を実現するべく頑張りましたので報告します。

これやってみたいよなー

 

ミニぷぱでも試したことあるけど、サーボのトルクや足の構造上で無理でした。

 

ロボット犬『Mini Pupperミニぷぱ』ATOM Matrix で動作再検討

 

 

シリアルサーボ STS3032

最近はシリアルサーボ STS3032 を用いて、ジャンプする倒立振子や起立して倒立する Wheel-Legged Robot を実現するなど 非常に良い結果を得ておりました。

 

 

この小型で軽量なのにトルクとスピード十分のシリアルサーボ STS3032 をロボット犬に適応させれば、夢のバク転 実現ができるのではと考えました。

 

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ロボット犬 製作

STS3032 を用いてロボット犬を作ります。

 

倒立振子やWheel-Legged Robot での機構を流用するので筐体設計はすぐに終わりました。

今回はロール軸なしで1足に2個のサーボを使用する8軸のロボット犬としました。

歩行はミニぷぱで研究済みなので容易に実現できました。

ロボット犬『Mini Pupperミニぷぱ』ESP32で歩行動作検討1

 

足先の座標を指定して逆運動学によってサーボの角度を導出して制御し歩行などを実現します。

 

倒立振子やWheel-Legged Robot と同様にコントローラにはATOMS3を採用し、自作のFeetechサーボ通信基板を使用。

その他 動作

せっかく製作したのでバク転の検証前に歩行以外の動作も楽しみました。

ATOMS3にIMUセンサが内蔵されているのですから、これやらないとバチが当たりますよね。

 

 

ジャンプ動作も確認しました。なかなか元気でバク転実現への期待が持てます。

バク転に挑戦

冒頭の動画や以下の動画など バク転ロボット犬の動画を見まくって動作を研究し、実機に応用してバク転に挑戦しました。

1stトライ

うーん。モーションが悪い気もするけど このまま進めてもちょっと無理そう。。

 

干渉して後方まで十分に後ろ足をのばせない問題もあったので解消しつつ足を延長しようと思います。

 

ちなみに背中から落ちまくってATOMS3のディスプレイ壊しました。。

2nd トライ

大腿と下腿の長さを41 mmから50 mmにしてみました。

う~ん。。まだ厳しいですね。
延長によって後ろ足は後方まで伸ばせるようになりましたがまだ高さが足りない印象。

3rdトライ

更に下腿の長さを65 mmに延長しました。

できたー!!

 
動作としては以下の3パターンのみで、それぞれの足位置とパターン移行タイミングを調整して実現しました。

①しゃがむ

 

② 前足を伸ばして起き上げる

 

③後ろ足を背中後ろまで伸ばし、前足を前方に移動し跳ね上がる

 

おわりに

いつか実現させてみたいと思っていたロボット犬のバク転を実現させることができました。

 

優秀なシリアルサーボ STS3032 を用いて満を持してロボット犬をつくって早々にバク転ができちゃいました。
これも色々なロボット犬をいただいて検証してきたこととシリアルサーボをいじくっていろいろ製作してきた積み重ねがあってのことだと思います。

私はもともとセンスの塊のような工学エンジニアですが、やはり日々の積み重ねも大切だなと改めて実感いたしました。

 

次はこれかな。。

追記

マイクロサーボでバク転実験 (2023/10/22)

手軽なマイクロサーボでバク転できないかなとふと思ったので検証した。

以前いただいた小型ロボットに使用されていたサーボが非常に応答性が良かったので今回の実験に使用してみました。

卓上小型ロボット犬がやってきた

 

 

小型ロボット犬からサーボを拝借

 

実験用の犬が完成。サーボの数もないので(機体の軽量化の為でもある)、サーボ4個でこしらえた。

 

全然ダメでした。

サーボのスピードも足りないし、トルク不足で重心のると足伸ばせないしで全然ダメでした。

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4脚ロボットの製作

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