前回は2足歩行ロボット検討を再開してロール軸追加の3自由度ロボットを製作しました。

ブラシレスモータで2足歩行ロボット5

基本動作を確認してなんとか歩行もできました。

次は足裏かまぼこリベンジだな pic.twitter.com/R3XDXNMeS4

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 10, 2025

しかし、せっかくロール軸サーボも追加したので、上の動画のようなスリ足ではなくしっかり足上げをした歩行を目指したいです。

☟こんな感じの歩行が目標

目標が高すぎますが、いろいろもがきつつ検討しましたので報告いたします。

足踏みブラッシュアップ

しっかりとした足上げを実現するべく、足底をかまぼこ状にしました。

足底をかまぼこにした。
よく揺れるので体幹維持ロール軸サーボも効果的に動いている。

さらに足上げからの下げるタイミングを姿勢角速度の符号反転で自動化しているので揺らいで少し生物感が出た

実に調子がいい pic.twitter.com/bw2aqmYJ42

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 11, 2025

しっかり足上げした足踏みが実現できました。
上の動画ではさらに足を蹴り上げてから降ろすタイミングを姿勢角速度の符号反転で自動化しています。
じつにスマート！

歩行ブラッシュアップ

足の移動を始点終点指定のリニア駆動ではなくエレガントな正弦波駆動にして歩行動作を確認しました。

足運びを野蛮な始点終点指定のリニア駆動ではなく
エレガントな正弦波駆動に
歩行についてはもっと大胆にウェイトシフトしてもいいかも
要検討 pic.twitter.com/iCRZEl87o7

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 11, 2025

後進。逆関節も可愛くていいな

逆関節の方がかわいいか
そろそろバッテリにしないと配線ジャマ pic.twitter.com/aVaTfxRCYW

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足移動を正弦波状にして動き始めと停止もしくは方向転換時の加速度を0にして遷移をマイルドにしています。

安定化電源からの給電で配線が流石にジャマになってきたので
バッテリ駆動に

最後はギア折れ
どうにかしないと pic.twitter.com/v2dEgrmyFp

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配線がなくなり若干足も上げやすくなりました。
最後はブラシレスモータの歯車が壊れて転倒。。。

ギア破損

歩行検討に際してブラシレスモータの歯車が先ほどのように頻繁に壊れるようになってしまいました。

ブラシレスモータの歯車は固定ネジ位置の兼ね合いで２パーツ構成にしています。
土台の歯車差し込み十字基部が折れてしまうのです。。

一旦、以下のようにギアを土台に少し埋め込むようにして強度を増しときました。
根本解決ではないけれどコレで様子をみます。

↑今のところコレにしてからは破損はありません。

足強化

もう一点、足底の遊びが多くカタカタしています。

下肢のスネ部分に添え板を追加して強化！

添え木追加して足強化 pic.twitter.com/6Z1AMt2Joz

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 12, 2025

足移動再検討

足の上下前後の移動を正弦波状にしていましたが、前後移動のみ線形移動にしてみました。

歩行時の足前後移動は正弦波形で加速度制御するのではなくリニアに動かした方が味がいいのか

奥深いね pic.twitter.com/C5nFHH0ZpV

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 13, 2025

なんだかいい感じになった気がします。
重たい機体を前進(もしくは後進)させる際に進行方向に加速度を足で無理にコントロールするのではなく一定に進ませる方が良いのでしょうね。あくまでこの機体の場合はでしょうが。

あとここで足先を目視しやすいように黄色フィラメントで3Dプリンタ出力してみました。

更に足上げのための蹴り上げを下方向から推進方向に対して斜め後ろ方向に変更しました。

足上げのための蹴り上げを下方向から斜め後ろ方向に変更
推進力を帯びた足上げ実現

いちいち頭で考えるより様々な条件加味して機械に総当たりで考えさせて最適なのを選択する昨今の手法の正しさを実感する。

でも俺は昭和の漢だから
プログラマーなんかに負けたくない pic.twitter.com/fAxP6P8DK2

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 13, 2025

足上げ動作に推進力が増し、高さも安定するようになりました。

歩行調整

各種修正を経て歩行動作を再調整し以下のようにしっかりとした足上げ歩行ができるようになりました。

この時点でロール軸サーボの応答が歩行動作のクリティカルパスになってきました。
ちょっと大げさに足上げしているためウェイトシフト量が大きいせいもありますがね。

ここで左右の足動作を切り替える歩行周期は時間指定しており一定動作となりますが、この周期を短くすると以下のようにロール軸サーボによるウェイトシフトが追従できず接地足にうまく重心が乗らずまともに歩けなくなります。回っとるわ。。

歩行周期を短くするとロール軸サーボによるウェイトシフトが追従できず接地足にうまく重心かからなくてまともに歩けなくなる。回っとるわ。。

左右の足上げ切換も姿勢角で自動化したい pic.twitter.com/3slGNQkIOf

— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) March 13, 2025