マイロボット「BLACK TIGER α」の製作 Part 2

「BLACK TIGER α」は中小型多目的機をコンセプトに、メリッサをベースに機体を製作し、また、ハンドユニット「SC-Hand１」を搭載するなどして、機能強化を図ってきた。一方、メリッサ脚（レッグフレームA+B）はコンパクトではあるが、脚長が短く、そのため「BLACK TIGER α」はROBO-ONE規格に準拠させることができないことが明らかとなった。

ROBO-ONE規格に準拠させるために、膝をダブルサーボ化（2軸追加）するとともに、脚部サーボKRS-4013HVをKRS-4034HV（在庫6個）に換装してトルクを強化しつつ、脚長を伸長し、ROBO-ONE規格準拠機体に改造することとした。改造に伴い、軸数は21軸（当初の17軸にハンドユニット搭載で４軸追加）から、さらに2軸追加され、23軸となる（BLACK TIGERαとα2のROBO-ONE規格準拠比較表）。

なお、脚部の伸長には、「MELISSA」レッグフレームA+Bに替えて、平行リンク脚「マーキュリー」に変更する方法もあるが、運動性が低下するため使用しないこととしている。

改造に必要なサーボ以外のパーツは、伸長プレート「SC-4000L1」4組8枚（2組4枚在庫、2組4枚購入）、膝のジョイント「SC-4000ARM-T」1組2個（在庫）、バスタブソールS-02（購入）などとなっている。

これにより、「BLACK TIGER α」の脚部は「BLACK TIGERT NEO」とほぼ同等（脚ヨー軸はなし）となり、「BLACK TIGER NEO」のモーションの利用も可能となる。

一方、ハンドユニットを追加搭載したことに加えて、脚部をダブルサーボ化して伸長させたことにより、当初設定したの中小型万能機が中型万能機となっている。さらに、発声装置搭載を予定している。また、サバゲの２足歩行機体への応用も視野に入れておくこととした。

また、改造に伴い、改造機体はVersion 2の意味で「BLACK TIGER α2」 と表記することとした(対外的名称は「BLACK TIGER α」とする)。

１．「BLACK TIGER α2」製作の基本的考え方（コンセプト）

(1) 多目的中型機体（23軸）、ROB-ONE準拠機体、機体重量は3.0kg以下を想定
(2) できるだけ在庫部品で製作
(3) コントロールボードはRCB-3HV、加速度センサーとジャイロ2個搭載
(4) マノイセンサーボード＆発声装置搭載
(5) 機体にR-Blueボディー（上部）、胴体ヨー軸あり
(6) 脚ヨー軸なし、脚部はイトーレイネツSC-4000シリーズ（膝はダブルサーボ）、足首は直交軸、足裏はバスタブソールS‐02
(7) 腕にはハンドユニット「SC-Hand１」を搭載、腕部サーボはKRS-4013HV
(8) 脚部サーボにはKRS-4034HV（6個）、脚上部ロール軸にKRS-4014HVを使用して脚部トルクを強化

２．改造機体「BLACK TIGER α2」主要仕様

（1）脚部：イトーレイネツSC-4000シリーズ（SC-4000L1、SC-4000ARM-Tなど）
（2）胴体部分：「R-Blue」
（3）ヨー軸：胴体旋回軸あり、脚旋回軸なし
（4）腕：ハンドユニット「SC-Hand１」
（5）足底：バスタブソールS-02、足裏：滑り止め装着
（6）コントロールボード：RCB-3HV
（7）センサーボード：MANOIセンサーボード（発声装置搭載予定）
（8）加速度センサー、ジャイロセンサー2（「ZETA」搭載品を使用）

３．RCB-3HVの設定

（１）シリアル制御
「BLACK TIGER NEO」と同じ、シリアル制御とする。

（２）Channel配置
「BLACK TIGER α2」Channel配置 は「BLACK TIGER NEO」と同じ配置として、モーションの互換を可能にしている。

４．ROBO-ONE準拠に向けての改造機体の製作

（１）脚部のダブルサーボ化

①「BT-α」の脚長伸長用のKRS-4000シリーズ用レッグプレートSC-4000L1及びKRS-4000シリーズ用ツインアームの黒塗装を行った。

②「BT-α」脚部部分を分解。サーボホーンの取り外し。アームをねじで取り付けてはずす。
③CH23のトリムを０に戻した。また、脚部分のトリムも０に戻した。
④6個の新規KRS-4034HVにサーボホーンの取り付け。CH23にサーボを繋いでサーボのO点を出し、サーボホーンを取り付けた。また、使用していた2個のサーボKRS-4013HVにサーボホーンを取り付けた。
⑤サーボ8個にフリーホーンの取り付け。これで脚部分の8個のサーボ（ホーン付き）が準備できた。
⑥脚のパーツ、足首直行軸の組み立て足底を取り付け、膝ダブルサーボの組み立て、脚付け根のピッチ軸部分の組み立てを行った。
⑦脚部分のパーツを繋いで脚部を組み立て
⑧胴体部分に脚部を取り付けた。これで機体の組み立て完了。
⑨足底に滑り止めゴムを装着。

（２）配線

①コントロールボードにサーボの配線を行った。足首の直行軸には50cmのコード4本を使用、これは以前ZETA用に作成したもの。膝上のサーボにも40cmのコードを使用することとした（脚が長くなったので交換）。配線を束ねて取りまとめ。
②無線受信機を機体左肩に設置して、配線を行った。

（３）ホームポジションの調整

①トリムを調整（Trim３として保存）
②ホームポジションの作成、NEOのHPを準用した
③スタートアップモーション、屈脚終了モーションを作成。。
④ピッチ軸とロール軸のジャイロを設定したが、効きが甘い。８⇒16に変更。これでプロトタイプの完成

「BLACK TIGER α2」脚部のダブルサーボ化 2011.9　

（自作機体：Open Class 機）

（４）「BT-NEO」の「BT-α」へのモーション変換

BT-NEOのモーションの脚部分は同じであるが、CH11⇒reverseの必要がある。また、腕部分はCHを移動させたため、変換が必要であり、3段階でモーション変換を実施（1回ではうまくゆかない）。

①腕変換１：CH8⇒CH7
②腕変換2：CH7⇒CH6
③腕変換3：CH6⇒CH5
④脚変換4：CH11⇒reverse

（５）基本モーションの作成

・前進歩行モーション、後退モーションを変換して作成
・屈足両起上、自動起上をNEOモーションから変換して作成。
・左横、右横移動モーションを変換作成。
・左旋回、右旋回モーションを変換作成。
これで、前後、左右横、左右旋回、起上モーションなどの基本モーションの作成が完了した。後は修正して適正化。

５．今後の予定

マイロボット「BLACK TIGER α」の製作 Part 1
マイロボット「BLACK TIGER α2」の製作 Part 2
マイロボット「BLACK TIGER α3, α2-2」の製作 Part 3
マイロボット「BLACK TIGER ACE（α2-2)」の製作 Part 4

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