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SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討3

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前回はSHISEIGYO-2 Walkerで逆運動学による歩行を確認しました。

33日後に2足歩行ロボットを完成させたい俺

上下前後を正弦波形で回転するように移動させる歩行から、もう少し人間らしい歩行を目指してみました。

 

 

足の前後

まずは片足で足をどれほど前後できるのか確認してみました。

足の高さ30mmで ゆっくりとですが前後 10mm ~ -10mm 移動できました。

支点動かして機体傾けるこの動作は面白いですね。
今後なにかに応用できそう。

 

歩行検討

片足を上げて前方に下げると同時に他方を後ろに下げて前進する人間っぽい歩行を目指します。

足の座標は以下のように動かしてみます。

動作

片足接地時にも足を後方に下げているので常に前進しており、割と自然な歩行になったのではないでしょうか?
足の高さ30mmで前後 5mm ~ -5mm 移動で歩行できました。

リアクションホイールの制御ゲインや回転検出ロータリエンコーダの4逓倍化などでオートバランスの精度向上を図りましたが前後移動は ±5~6mmが限界でした。
これ以上大股で歩くには足高さを低くしたりフライホイールのトルクを上げるしかなさそうです。

 

おわりに

ここではSHISEIGYO-2 Walkerの方向の再検討を実施いたしました。

安定性や歩幅の向上が実現され大変喜んでいます。

 
でも以前のほうがロボットらしくていいかなとも思わなくもない(;^ω^)

SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討2

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前回は2足歩行ロボット SHISEIGYO-2 Walker の足を逆運動学で位置指定して動かせるようにしました。

SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討1

ここでは逆運動学での歩行について検証しました。

 

 

歩行検証

逆運動学による足先座標の指定動作を両足に展開して歩行動作を確認します。

足踏み

まずは両足の高さのみを正弦波形で変化させて足踏み動作の確認をしました。
他方を逆相で動かせば足踏みとなります。

リニアにサーボ角度を変えていた時よりも柔らかな動作になりました。
逐次足の高さを指定できるようなったことによる恩恵ですね。

歩行

足踏みが確認できましたので、いよいよ歩行に挑戦します。

座標は以下のように前後方向をX軸、上下方向をY軸としました。

以下のようにX軸、Y軸を正弦波形で変化させて足の座標を指定して動かします。
他方の足はこれと逆相で動かします。

 

動作

使用したミニサーボ FT1117Mではトルクが足りないようで異音がでて、良い感じの歩行になりませんでした。。

足をこまかに前後することでサーボ単体にかかる負荷が増したためと考えられます。

 

サーボ交換

トルク向上のためサーボを以下に変更します(ちょっとオーバースペックでサイズがでかいのが難点ですが。。)。

足踏み

ミニサーボと同様に正弦波で足踏み動作確認。

大変力強くいい感じ!

歩行

ミニサーボと同様に正弦波で歩行動作確認。

こちらは問題なく元気に歩行できました。

以前のように線形的にサーボの角度を直接動かしていたより、柔らかく生物的になった気がします。

 

おわりに

ここではSHISEIGYO-2 Walkerで逆運動学による歩行を確認しました。

次は前後方向のバランス耐性をリアクションホイールの調整含めて確認してみたいと思います。

それではまた

次の記事

SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討3

SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討1

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以前製作したリアクションホイールを用いた2足歩行ロボットSHISEIGYO-2 Walker の歩行について再度検討したいと思います。

33日後に2足歩行ロボットを完成させたい俺

 

 

SHISEIGYO-2 Walker

バランスを2個のリアクションホイールでとって、二足歩行するロボットです。
片足を2個、合計4個のサーボモータで足を動かします。

これまでSHISEIGYO-2 Walkerの歩行は直接サーボの角度を指定して操作しておりました。

今後より精度よく足を操作するために逆運動学による制御を検討しました。

 

逆運動学

足の座標 (x, y) からサーボの角度 ($θ_1$, $θ_2$)を導出します。
片足の座標は以下で定義しました。

サーボのアームの長さは$L_1$、下肢の長さは$L_2$、サーボの軸間の長さを$l$とします。

 

各サーボの角度$θ_1$, $θ_2$は以下で導出されます。

$$θ_1=θ_a-θ_b$$

$$θ_2=θ_c-θ_d$$

$θ_a$, $θ_b$, $θ_c$, $θ_d$は三角比や余弦定理より以下で導出できます。

$θ_a = \tan^{-1} \left(\frac{y}{x-l/2} \right)$

${L_2}^2 = {L_1}^2 + {l_a}^2 – 2{L_1}{l_a}\cos{θ_b}  $
$θ_b=\cos^{-1} \left(\frac{ {L_1}^2+ {l_a}^2- {L_2}^2}{2{L_1}{l_a}} \right)$

$π-θ_c = \tan^{-1} \left(\frac{y}{x+l/2} \right)$
$θ_c =π- \tan^{-1} \left(\frac{y}{x+l/2} \right)$

${L_2}^2 = {L_1}^2 + {l_b}^2 – 2{L_1}{l_b}\cos{θ_d}  $
$θ_d=\cos^{-1} \left(\frac{ {L_1}^2+ {l_b}^2- {L_2}^2}{2{L_1}{l_b}} \right)$

 
よってサーボの角度$θ_1$, $θ_2$は足先の座標 (x, y)より以下で導出できる。

$$θ_1=\tan^{-1} \left(\frac{y}{x-l/2} \right)-\cos^{-1} \left(\frac{ {L_1}^2+ {l_a}^2- {L_2}^2}{2{L_1}{l_a}} \right)$$

$$θ_2=π- \tan^{-1} \left(\frac{y}{x+l/2} \right)-\cos^{-1} \left(\frac{ {L_1}^2+ {l_b}^2- {L_2}^2}{2{L_1}{l_b}} \right)$$

$$      但し、l_a = \sqrt{\left(x-l/2\right)^2 + y^2}$$

$$         l_b = \sqrt{\left(x+l/2\right)^2 + y^2}$$

 

動作

導出した逆運動学の式に基づいて、片足の座標を指定して動かしてみました。

 

スマホアプリBlynkで座標をジョイスティックで指定してBLEでSHISEIGYO-2 Walkerのコントローラ (ESP32)に送っています。

 

おわりに

ここでは2足歩行ロボット SHISEIGYO-2 Walkerの足を逆運動学での制御を検討しました。

制御関数が導出できましたので、次回は歩行座標を検討して歩かせてみたいと思います。

次の記事

SHISEIGYO-2 Walker の歩行を再検討2

33日後に2足歩行ロボットを完成させたい俺

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HomeMadeGarbage Advent Calendar 2021 |24日目

これまで2軸の姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2を用いて、特殊球体ホイール バランスロボット一脚 屈伸ロボを製作してまいりました。

 

 

ここではSHISEIGYO-2を用いて2足歩行ロボットの製作に挑戦しましたので報告いたします。

33日以内に製作するという縛りを自分に設けて実施しました。

 

 

サーボで足を構築

まずは1脚屈伸ロボを応用してサーボモータでの足製作を検討しました。

1日目

一脚 屈伸ロボ でも使用したサーボで片足を構築してみました。
滑り防止のため先はTPUフィラメントで出力しました。

2日目

足先がTPUだとフニャフニャ過ぎたのでPLAフィラメントで一体出力することにしました。

サーボはスマホアプリBlynkを用いてBLEで通信して制御しています。

3日目

もう片方の足用のサーボが届きました。

4日目

追加した足の動きもばっちりです。

5日目

両足の動作確認OK。
コントローラにはESP32を使用。

 

リアクションホイールと連結

リアクションホイール部と製作した足を繋げて倒立動作の実現を目指します。

6日目

作製した足をリアクションホイール部と接続しました。

問題なく点倒立が実現できました!

7日目

屈伸運動を確認。
問題ないようです。

8日目

片足立ちもできました。

9日目

足踏み動作を作りこみ。

10日目

リアクションホイール部と接続しての足踏み。
問題なく動作。

 

歩行に挑戦

サーボモータによる足での倒立が確認できましたので歩行に挑戦します。

11日目

前進動作を作りこみ。

12日目

2足歩行による前進が確認できました!

 

コードレス化

歩行動作が確認できましたので、制御線や電源線を内蔵化します。

13日目

これまではリアクションホイール部をM5Stack CORE2で制御し、足はESP32の評価ボードで制御していました。

足の制御をM5Stack ATOM Liteに変更しました。

14日目

M5Stack ATOM Lite とサーボ配線をユニバーサル基板でまとめて、足部をコンパクトにしました。

15日目

リアクションホイール部と結合し動作確認。
問題なし。

16日目

特殊球体ホイール バランスロボットと同様に電源供給をDCDCコンバータとLiPoバッテリで実施します。

17日目

外部からの電源線や制御線無しで独立動作を実現できました。

 

歩行検討

歩行動作の詳細検証を実施します。

18日目

後進も確認できました。

19日目

歩行スピードを可変にして動作確認。

20日目

坂道歩行もできちゃいました!

 

SDGs

マイコンを2個使っていたり、高トルクのサーボの使用などちょっと贅沢なので部品を再検討しました。

21日目

リアクションホイール部と足部でコントローラを分けていたのですが、専用ボードを製作してマイコンを一本化します。

基板は11/30に設計・発注しました。数千円で10日ほどの期間で基板が作れてしまう。
なんてすばらしいことでしょうか。

マイコンとしてESP32の評価ボードを用いてIMUセンサMPU6050とOLEDディスプレイも実装します。

22日目

新コントローラ基板での動作を確認。

23日目

サーボを 25kg・cm のものから 3.5 kg・cmのミニサーボ FT1117M に変更してみました。
問題なく動作いたしました。

高級動作検討

完成に向けて、さらに動作に磨きをかけていきます。

24日目

起き上がり動作も確認できました!

25日目

ホイールにカバーも付けて、歩行のスピードも上げて動作確認。

26日目

サーボ1個が軸がブレて高負荷時に異音がするようになったので追加購入しました。
到着までおあずけ。。

27日目

購入したサーボが届くまで25kg・cmサーボに戻して、動作検証を進めておきます。

左右の旋回が可能になり自由自在に行きたいとこに行けるようになりました。
旋回は片方の足を擦り付けるようにして回っています。

28日目

ホイールカバーと試しにニワトリ頭を付けてみました。

ニワトリは以下のモデルの頭を拝借して油性ペンで色付けしてみましたw
 https://www.thingiverse.com/thing:832722

29日目

購入したサーボが出荷されました。
早く来ーい!

30日目

サーボ到着!

 

仕上げ

部品がそろったので仕上げに入ります。

31日目

ミニサーボ FT1117M での足でも旋回動作を確認しました。
縦横無尽に動けます!

32日目

高速移動も確認!

 

完成

33日目

 

2足歩行ロボットと私

電子工作を趣味でやるようになってから結構経ちますが、
2足歩行ロボットを作るなんて夢のまた夢な状況でございました。

 

2足歩行ロボットに着手しだしたのは約半年前から

 

以下の書籍を参考に自分なりにアレンジして、自身と2足歩行ロボットとの距離を詰めてまいりました。

 

ここでの研究で気づいたのは、2足歩行ロボットは足を大きく重くして重心をそれなりに制御すればそこそこ歩けるということです。

 

実際、書籍の歩行プログラムそのままで上手に歩けています。

 

あとは人間のように自然に歩くにはサーボやセンサを増やして、自由度と感度を増やしていく方向になるかと思います。
2足歩行ロボットの歩行理論なんかも成熟しているかと存じます。

私がそこにお金をかけたところで理論を理解して人間のようなロボットを作れる確証は全くございません
(トラ技あたりが特集組んでくれればワンチャンあるかもしれないけど、今はとにかく専門書を読む気にはなれない)。

そこで、今回のようにリアクションホイールを用いた2足歩行ロボットの製作に至りました。
SHISEIGYO-2によるオートバランスシステムはすでにSHISEIGYO-2 Go屈伸ロボで確証済みでしたので、かなり実現確度が高いと踏んでおりました。

今後は足の高さや自由度の向上と考えております。
33日間でここまでやれました。333日、3333日と積み上げればドンドン進化するはずです。

とにかく継続
エンジニアリングは継続と好奇心であると思っております。

 

所感

#33日2足歩行ロボ をやってみて良かったです。

実際に思い描いた面白いモノができたことも当然良かったのですが、
ツイッターでの反応がとても良かったことも大変驚き 多くの喜びを得ることができました。
説明なく始めて説明なく淡々と動画や画像をあげるだけという実験的な試みであったので、どうなることかと思っていましたが うまくいってとにかく良かったです。

Twitterフォロワーもこの試みによって1300名以上増えました。
ありがたいことです。思いついたら なんでもやってみるものだなと改めて思いました。

あとこのロボットの名前は “SHISEIGYO-2 Walker” と命名いたします。

さて次は33日後に何を完成させようかしら

 

追記

2021/12/10

ねとらぼ様に取り上げていただきました。

一脚 屈伸ロボ 爆誕

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HomeMadeGarbage Advent Calendar 2021 |10日目

SHISEIGYO-2 Go 弐を応用して1脚ロボットを製作いたしましたので報告します。

SHISEIGYO-2 Go 爆誕 ーリアクションホイールへの道39ー

サーボテスト

手元にトルクの大きいサーボがありましたのでロボット足に使用できるのではとテスト

 

アルミのアームも付いて力強くていい感じだったのでもう1個買って検証

 

なんだかいい感じ♪
このサーボで足を構築することにいたしました。
 

足構築

3Dプリンタでひざ下部 (素材: PLAフィラメント) を作製し、足先は滑り防止を兼ねてTPUフィラメントで構成しました。

いい感じの屈伸運動です。
 

一脚ロボ 検証

SHISEIGYO-2 のリアクションホイールを合体させました。
ホイールはそれぞれ2枚重ねにしてトルクを増強しています。

屈伸動作検証

リアクションホイールによる姿勢制御のゲイン調整を施して比較的安定した屈伸運動が実現できました。

 

足を延ばしすぎたり、急な高さ変動にはまだ追従できていません。

 

起き上がり機能追加

リアクションホイールの回転制御による自立も実現できました。

 

完成

リアクションホイールと足は別マイコンで検証していましたが、
M5Stack CORE2ひとつでの制御にまとめました。

 

 

構成はSHISEIGYO-2 Go 弐 とほぼ同様で球体駆動用360度連続回転サーボが足用サーボになっただけです。

 

おまけ

開発途中で一脚ロボをAgility Roboticsのロボットと比較してみました 😆 

 

特殊球体ホイール バランスロボット SHISEIGYO-2 Go 弐

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HomeMadeGarbage Advent Calendar 2021 |7日目

以前製作した球体ホイールによるバランスロボットを改良いたしましたので報告いたします。

SHISEIGYO-2 Go 球体ホイールを検討 ーリアクションホイールへの道41ー

 

SHISEIGYO-2 Go 弐

以前作った SHISEIGYO-2 Goをバッテリ駆動にして電源ラインを排除し、より自由に移動できるようにいたしました。

3セルのリポバッテリ(11.1V)を24Vに昇圧してモータに給電します。

 

また球体ホイールの左右間に細いスリットを設けて右折左折がよりスムーズに実行できる工夫も施しました。

 

360度連続回転サーボで半球をそれぞれ独立で制御して移動します。

  • 360度連続回転 Feetech FS90R マイクロサーボ

 

動作

 

バッテリ内蔵によって縦横無尽に移動が可能になりました。
左右への旋回もスムーズです。

 

 

M5Stack Japan Creativity Contest 2021

SHISEIGYO-2 Go 弐を M5Stack Japan Creativity Contest 2021 に応募しましたところ 3位入賞することができました!

 

M5Stack社のジミー・ライ社長が受賞作品を選定しコメントをくれて、しかも参加賞までいただける素晴らしいコンテストなので是非来年も実施してほしいです (ジミー社長 非常にお忙しいでしょうが。。)。

 

 

追記

2022/1/15 3位入賞 賞品が届きました!

特別色でキンピカでラグジュアリーなM5Stack CORE2をいただきました。
キレイ!嬉しい!

SHISEIGYO-2 Go 球体ホイールを検討 ーリアクションホイールへの道41ー

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前回は山形大学の開発した球状歯車を参考に2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2 のホイールへの応用を試しました。

SHISEIGYO-2 Go 爆誕 ーリアクションホイールへの道39ー

 

 

球体ホイールの検討

ホイールを球状にすることによって、移動が非常に安定することが前回わかりました。

しかし、球状歯車を自由自在に動かして様々な方向に移動させるには
機構が複雑になりそうで技術的にも難しいです。

どうしてもSHISEIGYO-2 Go を自由自在に動かしたいのでホイールを再検討いたしました。

 

ORENICS

半球にそれぞれ歯車の溝をつくり、独立して動く機構を考案いたしました。

 

2つの360°回転サーボでそれぞれ回します。

 

 

動作

 

まだまだ自由自在というわけにはいきませんが、方向転換とカーブ走行が実現できました。

 

おわりに

ここでは球体ホイールを検討、製作し動作確認を実施いたしました。

球体を構成するそれぞれの半球の接地精度や制御方法を精査して、縦横無尽に走り回るSHISEIGYO-2 Go を目指したい思います。

それでは次の道でお会いしましょう!

追記

調整 (2021/6/26)

走行調整中

なかなかいい感じになってきました。

次の記事

姿勢制御装置とバーサライタの融合 ーリアクションホイールへの道50ー

SHISEIGYO-2 Go ホイール検討 球状歯車を味見 ーリアクションホイールへの道40ー

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前回 2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2にギアのホイールを追加して移動できるようにしました。

SHISEIGYO-2 Go の爆誕でした。

SHISEIGYO-2 Go 爆誕 ーリアクションホイールへの道39ー

今回はホイールの検討を進めましたので報告させていただきます。

 

 

ABENICS

先日 Twitterでとんでもない動画を観ました。

 
めっちゃヤバない?動画もカッコいいし

模倣

気づいたらFusion360を開いて球状歯車を作っていました。

動画を参考にギアを360°回して球体を作り、直交するものとANDをとれば完成です。

 

 

いじくってみると更に面白さと凄さを感じることができました。
体験って重要ですね。

 

SHISEIGYO-2 Goへの応用

早速、こしらえた球状歯車をSHISEIGYO-2 Goで試してみました。

 

以下のように360°回転サーボに普通のギアを付けて球状歯車を回している(左のサーボは重量バランスのためのダミー)のですが、たまにギアがロックしてしまい振動が大きくあまりスムーズに動けませんでした。

 

球状歯車をL字の固定具で四方から挟むように固定していたのですが
安定性向上のためにTPUフィラメントでホルダーをこしらえました。

 

しかし、大きな改善はありませんでした。。。
やはり回す方のギアも専用の複雑な形状に加工が必要そうです。

 

SHISEIGYO-2 Go 爆走

専用の回しギアのモデリングはあまりにも難しそうなので断念し、
ギア1個を回転させた以下の写真右の球状歯車を試してみました。

 

したら、いい感じにホールドもできてロックせずにスムーズにまわり
SHISEIGYO-2 Go 爆走したよね。

 

このスピードで動けたら申し分なくSHISEIGYO-2 Go ですね!!

 

おわりに

球状歯車をためして思いがけない進展を得ることができました。

しかし、せっかく球状のホイールを採用するのであれば前後移動だけでは寂しいですね。

もっと縦横無尽に動かしたいです。
別に歯車状である必要もない気がしてきているので検討進めたいと思います。

それでは次の道でお会いしましょう!

次の記事

バッテリ内蔵 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3 Unplugged  ーリアクションホイールへの道42ー

SHISEIGYO-2 Go 爆誕 ーリアクションホイールへの道39ー

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私が姿勢制御モジュールの研究を開始して、もうすぐ1年が経とうとしています。
多くの学びと成果を得たのですが、このたびもう一歩前進することができました。

姿勢制御モジュールはあくまで”モジュール”
何かの構成要素の一つとして活用してこそであると常々考えておりました。

今回、1例となる活用実験が成功しましたので報告させていただきます。

 

 

SHISEIGYO-2 Go 爆誕

以前製作し、レシピ販売も実施している2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2 の支点をタイヤにして倒立を保ったまま前後移動できないかと考えました。

 

早速、結果をご覧ください。

見事に1つのタイヤを支点に倒立前後移動が実現できました。

 

タイヤ

タイヤは360°回転サーボと3Dプリンタで出力したギアで構成しました。

 

 

ギアを連動させての機構は初めてやりましたが、なかなかうまくいきました。
もう3Dプリンタで何でもできちゃいますね。

ギア機構もっと勉強しよっと 🙄 

参考

 

SHISEIGYO-2 Go 動作

SHISEIGYO-2 Go は起き上がり動作も可能です。

 

坂道だってなんのその

 

おわりに

SHISEIGYO-2 をモジュールとして活用することによって、比較的簡単に1輪走行ロボットを実現することができました。

引き続き自作の姿勢制御モジュールの活用実験に励みたいと考えております。

次の記事

SHISEIGYO-2 Go ホイール検討 球状歯車を味見 ーリアクションホイールへの道40ー

SHISEIGYO-2 を改良しました ーリアクションホイールへの道36ー

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2軸の姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2のM5Stack CORE2用アプリを改良いたしました。

 

上の動画のように各制御パラメータをタッチパネルで変更できるようにしました。
調整した変数はメモリに保存され電源OFF後も保持されます。

コード書き込みや外部からの通信も必要なく変数が調整できますので非常に使いやすくなりました。

動作時の演出もささやかですが追加させていただきました。
 

変数保持

タッチパネルで変更した変数は NVS(Non-volatile storage不揮発性のメモリ)に保持されます。

Preferencesライブラリを使用いたしました。
ライブラリ使用方法については以下を参考にいたしました。


 

Arduinoコード

コードは以下にアップしておりますのでご参照ください。

https://gist.github.com/homemadegarbage/aa009fec3e0b91eb4d2233683147852f

 

SHOPのご案内

SHISEIGYO-2の製作レシピを以下で販売しております。
筐体3Dモデルも以下で無料ダウンロード可能です。

SHISEIGYO-2 の製作レシピ

 

また部品搭載済みのM5Stack CORE2用SHISEIGYO-2 駆動モジュールも販売しておりますので、是非ご検討ください。

SHISEIGYO-2 駆動モジュール

次の記事

SHISEIGYO-3 eternal 改良 ーリアクションホイールへの道38ー

2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-CORE2 完成 ーリアクションホイールへの道31ー

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前回は M5Stack CORE2 を用いて、2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-CORE2  の製作を開始いたしました。

はじめてのレザークラフト – キーケース製作 –

 

ここでは SHISEIGYO-CORE2 の完成にむけて諸々調整いたしましたので報告させていただきます。

 

 

安定性向上

モータ制御のパラメータを調整して安定性を向上させました。

かなりの外乱を加えても転倒しません。

 

ディスプレイ表示調整

当初は以下のように表示がカクカクでした。

 

@TobozoTagada さんにディスプレイ表示周りのコードを添削いただき、表示をヌルヌルにしていただきました!

 

これは非常に嬉しいです。見事にM5Stack CORE2 の素晴らしさを引き出していただきました!
本当にありがとうございます!! 🙂 

 

起き上がり動作実現

筐体の足の長さやモータ回転動作を調整し、物理ブレーキなしでの起き上がり動作を実現いたしました。

M5Stack CORE2のタッチパネルボタンを押すと立ち上がります。

 

おわりに

遂に2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-CORE2  が完成いたしました。

物理ブレーキなしでの点倒立達成は快挙といえるのではないでしょうか。

この可愛い倒立動作を是非皆さんにも楽しんでいただきたいので、SHISEIGYO-1のように早速製作レシピを執筆したいと考えております。

それでは次の道で!!

次の記事

3軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3 改良 ーリアクションホイールへの道32ー

2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-CORE2 爆誕 ーリアクションホイールへの道30ー

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以前 SHISEIGYO-3 開発中にM5Stack CORE2 を壊してしまいました。
そうしましたところナント! M5Stack様よりM5Stack CORE2 をご提供いただきました!

 

本当にありがとうございます 🙂 !!こういった援助は非常に助かります。

 

ここでは前にAdafruit CLUE を用いて製作した2軸姿勢制御モジュール  SHISEIGYO-2をM5Stack CORE2 で作ってみましたので報告いたします。

2軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-2 爆誕 ーリアクションホイールへの道27ー

SHISEIGYO-CORE2の爆誕でございます。

 

 

SHISEIGYO-CORE2製作

フライホイール2個をM5Stack CORE2で制御します。

 

モータの接続用端子や5V降圧DCDCはM5Stack用BUSモジュールに実装してM5Stack CORE2に接続しました。

電源は外部から24V ACアダプタから供給して、モータ用電源としています。
24VからDCDCで5V生成してM5Stack CORE2に給電します。

 

M5Stack CORE2には6軸IMUセンサ MPU6886が搭載されており、平面状の2軸(x, y)のセンサ値でそれぞれのモータを制御します。

 

完成!

 

動作

Adafruit CLUE 版ではディスプレイ表示のために遅延が発生しバランスが若干不安定でしたが、M5Stack CORE2はESP32が搭載されているのでデュアルタスクでディスプレイ表示とモータ制御実施で非常に安定しています。

起き上がり動作も現在調整中です。
下の動画は板をしいて少しモジュールを起こした状態での起き上がり動作です。

 

おわりに

今回は提供いただいたM5Stack CORE2で2軸姿勢制御モジュールを製作してみました。

まだまだ起き上がり動作の調整やディスプレイ表示のちらつき改善など課題がございますので、検討進めたいと思います!

 

それでは次の道で!!

次の記事

3軸 姿勢制御モジュール SHISEIGYO-3 改良 ーリアクションホイールへの道32ー