ブラシレスモータで2足歩行ロボット10 ー 動作検討2 ー

アバター画像 お父ちゃん　 2025.3.29　
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前回はCAN通信を導入してモータトルクによるウェイトシフト検知での足踏み動作を確認しました。

ブラシレスモータで2足歩行ロボット9 ー CAN通信導入 ー

 

 

ここでは更に歩行などの基本動作の確認を実施します。

 

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歩行

トルク検知によって安定した足上げが実現できるようになったので、歩行も簡単に実現できました。

足上げ中に足を前後するだけですからね。

縦横無尽に机上を大暴れ (ジャマ。。。)

 

特製のハイテクノロジー外装で歩行

トルク検知によって安定した左右の足運動の切り替えができるようになり、それに伴って足上げ高さも十分確保できて歩行もバッチリできるようになりました。

でも。。。

本家様を見てみましょう

うん！全然違う！！

足接地と同時に他方の足上げてるからすごくスムーズで生き生きしてる。。。

家のニセドロイドは足接地後の反動で他方の足にウェイトシフトしたのを検知して左右足動作切り替えしてるから、ワンテンポ動作が遅れているのよ。

接地直後に切り換えてスムーズに動作させたいけど反動が大きくて難しい。
ロール軸ブラシレスモータの応答の調整も頑張りましたが無理でした。

足底素材検討

ワンテンポ遅れた動作でもしょうがないかぁ などと思いながらディズニーの論文を眺めていると
　”足底はウレタンフォームで成形して衝撃緩和している”
と記載されていました。

制御だけではなく素材にも心配りされていたのですねぇ。

家にあった緩衝材

そこで足裏緩衝材を試すことにしました。

まずは家にあった100均で購入の赤ちゃんを角から守るやつを試してみます。
若干のクッション性があるので緩衝材になるのでは

 

表面はつるつるで滑りそうなので お滑り防止シートを貼る

 

足踏み動作で素材を評価

反動が減っている感じは全くなし！
しかもシートなしでは滑るのでボツ！！

KSD1-25TW D型スポンジケーブル用パイプ

ホームセンターにいって使えそうな素材を２種類 買ってきました。
10cm単位で切り売りしてました。

 

まずは D型スポンジパイプとやらを試してみます。

 

同様に足踏みで検証

逆に反動増加。。。
中空パイプは もはやバネでした。

シールフレックスモールド SFM006

続いて低反発のゴムスポンジを試します。
低反発って言ってるし反動低減に期待が持てます。

 

おなじみの足踏み検証

お！反動が減った。
足踏みは従来の接地後の反動による他方の足へのウェイトシフトをトリガに左右切換で実施していますが、反動が減ったためか足踏み周期も速くなっているようです。

なんだかイケそうなので、ちょっと調整して足踏みの左右切換のトリガを接地時に変更してみたところ

できたー！！

接地トリガによる左右切換スムーズ足踏みができてしまいました。

 

そっかー足底素材への心配りも必要だったかぁ
奥ぶけー

 

ついに憧れのスムーズ足運動が実現できました。

本家様と比べても遜色は。。。
あるけどかなりいい線いってるよね。

 

あとこの低反発ゴムスポンジ シールフレックスモールドのかまぼこ型の製品もあるようなので入手していつか試してみたいです。

足強化

足底に低反発スポンジを採用したことで更に大腿部のウィークポイントに気づけたので１本アーム追加して強化しました。

歩行2

接地トリガのスムーズな左右切換足踏みが実現できましたので、歩行も確認します。

歩行もいい感じ！
横移動はまだ調整が必要ですね。。。

 

横移動時のロール軸の変位量調整

なんとか転ばずに横移動できるようになったけど 危なっかしい。

足上げ量とかも自動化したほうがいいかもしれませんね。
前回の蹴り上げ角度から次回の蹴り上げ強さ変動させるとか。。
足下げタイミングを角速度ではなく角度の上限で制限するとか。。。

まだまだ考えるべきことはたくさんあります。

おわりに

ここでは歩行動作の検証を実施しました。
足底に低反発スポンジを採用することでスムーズな足運動動作を実現することができました。

 

前述の通りまだまだ考えるべき要素はあります。
足運動は以下がまだ自動化されていません。

・足地面蹴り上げ強さ
・足上げ量とスピード
・歩行時の前後歩幅・ロール軸角度

コレらを自動化できれば、更に動作が安定しそうですが難しそうだなぁ。。。
いやだなぁプログラミング、、、

あとは足のヨ―角追加もどこかで考えたいですね。

まだまだ道のりは長いけど
ひとまず達成感は得られました。

 

 

ではまた

次の記事

ブラシレスモータで2足歩行ロボット11 ー 動作検討3 ー

 
       

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