ロボット KHR-1 製作日記 Part 12(2007.1〜3)

Last Update Mar. 31st 2007

マイロボットの改造/新造の系図
My KHR-1 Evolution
マイロボット写真集


「IKT-1」 BLACK TIGER 仕様 2006.10 


「BLACK TIGER 3」 バスタブソール搭載 2007.1 


「BLACK TIGER NEO」足旋回軸アームサポーター4000A補強 2007.3 


ロボットを製作してみたいと考えていたが、初心者には入門のハードルが高く難しかった。秋葉原のツクモパソコン本店の3階にロボット専門店の「ロボット王国」 があるが、情報収集のためにたびたび訪ねている。今回、近藤科学から組み立てキット「KHR-1」 が発売されたことを知り購入して製作にチャレンジすることにした(2004.8.1)。

作者 の技量は、パソコンについてはそこそこ理解できているが、ロボットについては知識がほとんどない。ドライバー1本で組み立てられると説明書には書かれているが、うまく製作できるかわからない。製作の過程を製作日記としてまとめて記録することにした(2004.8.21)。

この日記の内容は作者のメモ/ノートとして書いたものです。後日、まとめて ページ を作成しています。ロボットの製作にチャレンジしようとする方々のご参考になれば幸いです

ロボット KHR-1 製作日記 Part 1 (2004.8〜12)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 2 (2005.1〜5)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 3 (2005.6〜7)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 4 (2005.7〜10)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 5 (2005.11〜12)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 6 (2005.12〜06.2)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 7 (2006.2〜4)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 8 (2006.4〜6)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 9 (2006.7〜10)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 10 (2006.10〜12)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 11 (2006.12〜07.1)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 13 (2007.4〜 )

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月日年内容
3/31/07
「BLACK TIGER NEO」のバスタブソールの足裏にゴムパッドを装着した。「着替式パンチキットL 」6サイズの穴があけられるものを入手した。バスタブソールの穴のサイズは8mmであるが、7mmのパンチで打ち抜いたものがよさそう。ゴムはネオセル皮付ST付約1.5x300x300mmを購入した。いずれも東急ハンズ(渋谷:皮革6A,ゴム素材B1A,両面テープ5A/B1A,模型塗料7B)で入手可能。いろいろなゴム・材料で試す必要はありそう。下に木を置いて回すようにくり抜くとうまくパッドが作れる。バスタブソールの4箇所の穴に装着した。



「BLACK TIGER NEO」の製作過程は 「マイロボット BLACK TIGER NEO の製作」 にまとめた。

3/29/07
今後の参加予定のロボット競技会等日程と機体

4月28日(土)関東練習会(文京シビックセンター)by BLACK TIGER NEO
4月29(日),30日(月) 第4回KONDO CUP by BLACK TIGER 3
5月26日(土)ロボットフェスティバル`07(芝浦工業大学校舎)by BLACK TIGER NEO
6月2(土),3日(日) KHR 3rd Anniversary(アキバスクエア)by BLACK TIGER
6月30日(土),7月1日(日)ROBO-ONEサッカー(パナソニックセンター)by BLACK TIGER NEO
7月15日(日) 第3回ワンダーフォロボットカーニバル by BLACK TIGER NEO

3/24/07
第11回ROBO-ONEに参加した。「BLACK TIGER 3」はロボットの規格審査、参加資格審査は1回でパス。予選演技は縄跳び前後3回(跳べず)⇒雑巾がけ(20組位雑巾がけがあった)⇒下向きからの寝返り⇒上向きからの寝返り⇒前転回1回で特に失敗もなく演技終了。予選は162点・79位であった。エントリー機体は170機、予選出場は100機。予選1位はオムニ。27位まで予選通過、あと5機は決勝出場権保有者で32機が軽量級と重量級に分かれて25日に本戦が行なわれる。後楽園ホールでの様子は以下のとおり。



第11回ROBO-ONE リザルト

Robot Watchに第11回ROBO-ONEの記事3件が掲載されていた。
「第11回ROBO-ONE IN 後楽園ホール」開催[速報版] 〜総合優勝は「ヨコヅナグレート不知火二代目」「第11回ROBO-ONE IN 後楽園ホール」レポート -予選編- 〜1位はハシゴを登ってリングに上がった「OmniZero.4」「第11回ROBO-ONE IN 後楽園ホール」レポート -本戦編- 〜ルール変更でスピーディな試合が展開

3/17/07
ロボット王国から、 Intellect(インテレクト)社製 の8C の電流を流せるニッケル水素電池KHR-1HV用電池(IB750KH-T) (120g)が発売された。

対応機種:KHR-1HV / 2HV及び近藤科学のHV対応サーボモータ。動力用のセルを使用し大電流(8C)を流せハイパワー。近藤科学のHVシリーズのサーボモータ対応のニッケル水素バッテリー。長時間駆動が可能な大容量タイプ。電源電圧:10.8V(9セル) 電流容量:750mAh 。



1個入手して「BLACK TIGER NEO」の電源として使用できるか調べた。最初に充電した後、@足踏みと前進を間歇的に行なわせたところ18〜19分間稼動させることができた。連続稼動させても9分は持続可能と考えられる。へたりもないようだ。再充電した後、A上向きからの起き上がり(足のみでの起き上がり)を間歇的に行なわせたところ11〜12分間稼動させることができた。連続稼動させても5分は持続可能と考えられる。説明書には「ご使用に際して」として「このバッテリーは最初の使用時に本来の性能を発揮出来ない場合がありますので、ご使用前に慣らしを行って下さい。」の記述があった。したがって、この性能は最低限と考えられる。以上、不十分な稼動試験ではあるが競技会などで5分間はフル稼動が可能と判断した。

リポは安全性の不安があるので、いずれはより安全性の高いリチウム水素電池に移行するにしても、当面は安全性の高い電源としてこれを「BLACK TIGER NEO」に採用することとした。重量を測定しところ 120g であった。王様の話ではこの電池を採用したサーキットカーが爆発的に売れたとのこと。パワーは確かにあるようだ。これでようやく当初からの懸案であった安全性の高い電源の「BLACK TIGER NEO」への搭載が実現した。

付属の使用上の注意書きで気がついた点は、@充電はバッテリーの温度が20〜40℃行なうこと Aバッテリーを放電する場合は完全放電しないこと Bニッケル水素バッテリー専用充電器で充電電流値が設定可能な場合は充電電流を1A 以下に設定することなど。

3/10/07
「BLACK TIGER 3」のRCB-1のカバーを内側から黒に塗装した。これで後ろ姿も「BLACK TIGER」となった。

「BLACK TIGER NEO」のために高輝度青色LED搭載HEADを新たに製作した。従来の青色HEADより明るくなった。

3/7/07
「BLACK TIGER NEO」で最も構造的に弱い部分であった足の旋回軸の付け根部分をアームサポーター4000Aで補強して、当面の機体の改良を終えた。

組立後に改良した部分は @バスタブソールへの足直行軸サーボの取り付け位置を内側へ移動(足面積の有効利用:重心受け止め面積の拡大)A旋回軸の取り付け位置を前部のサーボから後部のサーボへ移動(旋回角度の拡大、重心が後方へ移動し安定性増)B足旋回軸取り付けアームを短いアームに変更(重心を1cm低下)C腕取り付けアームを長いアームに変更(腕の自由度アップ)DRCB-3のバージョンアップ(コントロール機能アップ)E足の旋回軸の付け根部分をアームサポーター4000Aで補強(足旋回軸の剛性アップ)。あとはモーションの作り込み。

「BLACK TIGER NEO」足旋回軸アームサポーター4000A補強 2007.3 


「BLACK TIGER NEO」の製作過程は 「マイロボット BLACK TIGER NEO の製作」 にまとめた。

ツクモメールニュース ロボット王国版(2007年3月6日)によると、今年からバトル系の大会は基本的に1年に一回となり、今年はROBO-ONEでバトルのある大会は3月の第11回のみとのこと。ROBO-ONEも内容・方向の変化がありそう。ただ、「うさぎ跳び」や「縄とび」など技術向上を目指すのはよいが、大切にしている機体に過重な負担のかかる課題はやめてほしい。どの競技に参加するにしても高速の移動モーションは必須である。

3/6/07
「BLACK TIGER NEO」の足の旋回軸を補強するため、アームサポーター4000A(2個入り):適合機種KRS-4000シリーズKHR-1HV(肩用)を入手して取り付けた。サーボはブラケットSC-4000 B1で取り付けてあるので、アームサポーターの片側はブラケットの厚みだけナイフで削り取りはめ込んだ。

いままではアルミハイトサーボホーンにフリクションスペーサー4000Aを装着しただけであったが、これに加えてサーボアームを面で受けるようになり旋回軸の剛性が向上した。なお、肩はKHR-1旋回軸ユニットセットのHR-017ボディーフレームBa を利用しているので、アームが既に機体に密着する構造になっているため補強の必要はない。これで機体は補強できたのであとは高速移動モーション作成のみ。



3/3/07
「BLACK TIGER 3」のモーションをプロポで連続して再生できるように修正した。これでサッカーでもう少しスムースな動作が期待できる。さらに単一モーションの改良と練習で試す必要がある。

RCB-1ではRCB-3のようなモーション開始時と終了時の姿勢修正のポジションが入れられないので姿勢修正用のモーション(ポジション):前後移動開始ポジションと横移動・方向変更開始ポジションを作成し、これを挟んで姿勢を修正して次の移動モーションに移れるようにした。RCB-3はこの点が改良されている。

2/25/07
RCB-3アップデートセミナーに参加した。アップデートの主な内容は、1)SET,CMPの通過時間の短縮によるモーションの高速化、2)モーションシナリオへのジャンプ、呼び出し、3)ポーズ間を任意の数で分割したポーズが挿入可能な分割機能の追加など。

アップデートしたRCB-3を機体に取り付け再設定した。@HTH3をダウンロード、Aオプション設定(シリアルサーボの設定、ICS機能チェック)、Aトリム設定、Bホームポジション設定、Cスタートアップモーション設定まで。

RCB-3は新機体のために入手したばかりで未だ理解が不十分。相当な機能があるのは理解できるが使いこなすには講習などを受ける必要あり。

2/24/07
「BLACK TIGER NEO」の旋回軸の取り付けアームと肩のアームの交換をした。旋回角度が大きく取れないので旋回軸を後方へ移したが、そのため長めのアームSC-4000ARM-L を使用する必要がなくなったので、短めのアームSC-4000ARM SC-4000ARMに交換した。アームの高さ3cmから2cmにしたことで慎重が1cm低くなった。重心が低くなったことでサーボへの負担も少なくなる。



腕が胴体に近すぎるので、肩のアームを短いSC-4000ARM から長めのアームSC-4000ARM-L に交換した。ROBO-ONRの規定による測定では腕の長さは変わらないが、横方向のリーチが1cm 長くなった。



アームの交換後に写真をとったが、肩幅が広くなって逞しくなった。

「BLACK TIGER NEO」旋回軸と肩アーム交換 2007.2 


「BLACK TIGER NEO」の製作過程は 「マイロボット BLACK TIGER NEO の製作」 にまとめた。

機体長が1cm 短くなったことから以前は出来ていた足のみでのうつ伏せからの起き上がりができなくなった。一方、足踏みモーションで横方向の重心移動の際にゲインを落としたらモーションがスムースになった。これはモーション作成において工夫のし甲斐がありそう。

2/18/07
第16回関東練習会に参加した。新機体のサーボ不調・修理中で「BLACK TIGER 3」で参加。会場は法政大学小金井キャンバス、広い会場で楽しい時間を過ごした。法政大学電気研究会の皆さんと石川さんに感謝。



練習会にアクトオンとプラレス三四郎の神矢みのる先生が来場、メンバーの持参した著書などにサインをいただいた。また、メンバーのロボットの操縦も楽しまれた。



紙コップのビリヤードに挑戦。1個目で場外へ。べスト1は九州から参加されたかつのさん(ワイルダー01)30秒台。プロポを使用しはじめてから約9ヶ月になるが、ボタンを押し続けるとモーションが継続されることを知らなかった。教えていただいたかつのさんに感謝。移動モーションを作り直してin put をやり直そう。これで機敏な動きができそう。



ランブルにも参加。軽量級の悲しさ、GIYさんの新不知火のパワーに吹っ飛ばされた。



新機体の充電池を選定中であるが、新機体の胸カバー(KHR-1旋回軸ユニット、KHR-2の胸カバー)内にサンダーパワーの1320mAhがピタリ入ることを確認させていただいた。クロムキッドで持続時間は6分は可能とのこと。これで充電池もほぼ決定。くぱぱ、くままさんに感謝。2次会まで参加させていただいたが、今回もいろいろと教えていただくことが多く楽しい1日であった。

2月25日(日)のロボット用コントロールボード・RCB-3HVのアップデートセミナーにエントリーした。

2/12/07
第3回KONDOU CUP<を観戦した。洗練されたチームばかりで接戦が多い。近藤社長の実況解説付き。サッカーは移動の正確さとスピード、そして練習。四川会とカイザーチームの試合写真を掲載。





「BLACK TIGER NEO」の左膝上のサーボが不調、要修理。「BLACK TIGER 3」の電池収納の目途が立った。電池収納部の底板を外した。5mm程下へはみ出ているので、歩行等のモーションに支障があるか要チェック。吉村さんからのアドバイス「4000番サーボはシリアルで使用してモーションの途中でゲインをショッチュウ変えると使いこなせる」とのこと。

モーションの作成・修正プロセス案 @ゲインの調整によるモーションへの影響を足踏みモーションで試す。A高速の足踏みができるようにゲイン、スピードの調整を行う。特に横方向の重心移動の際のゲインの影響を調査する。ゲインを落としてみる。B足踏みモーションをベースに移動モー ション(前後、旋回)を作成・修正・改良。C横移動は別途か。

2/11/07
「BLACK TIER NEO」の旋回角度が大きく取れないので旋回軸を後方へ移した。



足が大きく開けるようになった。座禅の姿勢と開脚すわりも可能。



「BLACK TIGER NEO」旋回軸移動 2007.2 


今回、旋回軸の位置を後方へ移したが、同様な直交軸使用の機体について旋回軸の位置を見ると、
後方(旋回角度が大きく旋回が容易):キングカイザー、R-Blue
前方(機体を支えるのに無理がない):メタリックファイター、マジンガー
ただ、旋回軸の位置を変えると、重心の位置が変わり、移動時の基本姿勢が変わる。

キングカイザーでは足首の直交軸も足底の固定位置が後方になっている。これにより「てこ」の原理により足底が地面に強く密着するように考えられている。「BLACK TIGER NEO」では足底のバスタブソールの前後が短いので、直交軸の固定位置を後方へ移動させることは難しい。足首の直交軸はそのままとしたが、今後、改良も一考。

2/10/07
Ni-MH 800mAHを5本と4本の縦長に作り直した。縦の長さが9cmとちょうどKHR-1の胴体部分(BLACK TIGER 3)に収納可能である。ただ、頭部を取り付けるゆとりがない。



2/4/07
Ni-MH 300mAhではパワー不足で「BLACK TIGER 3」のジャンプ不能が判明、Ni-MH 800mAhではなんとか可能、1200mAhは必要。LiPoにしなければだめか?第10回に参加していなかったので気がつかなかった。

2/1/07
ICSサーボマネージャーで「BLACK TIGER 3」のKRS-2350HV、KRS-788HVのPulse Stretchを調整した。ICS-PCインターファイスに二又コードを接続して、二又の一方に対応サーボを接続、もう一方には信号コード(白)を除いたコネクタコードをRCB-1の開いた端子に接続して10.8Vを供給した。



サーボマネージャーを立ち上げて、サーボを接続し、電源を接続。サーボマネージャーでサーボからデータを読み取る。KRS-788HVのPulse StretchはSET1,SET2,SET3共に5に設定されていた。また、KRS-2350HVはSET1,SET2,SET3共に4に設定されていた。両サーボ共に、SET1を5、SET2を3、SET3を1に設定した。



1/28/07
第9回Technical Conferenceに参加した。MARU Familyさんの話が参考になった。やはりROBO-ONEを制覇しただけのことはされている。

ジャンプの基本 @深くしゃがんで準備、Aフルスピードでジャンプ(各関節を伸ばす)、Bフルスピードで足をたたむ(引き上げる)、B-2チョット待って、B-3ゲイン小、C着地、C-2チョット待って、C-3ゲインを少しだけ戻す、C-4さらに待って、C-5ゲインを標準値まで戻す。これにより着地の衝撃の緩和と着地時の姿勢の安定化が図れるとのこと。

ロボットの運動モーション再生時におけるサーボ制御の要はゲインコントロール(保持力:パルスストレッチの制御)。必要な時に必要な保持力をかける。

ほかに毎日のモーション作成の研究。「キイングカイザー」と「BLACK TIGER NEO」は結果的に構造が類似している。あとはモーション作成の工夫か。

近藤科学の製品紹介で、@RCB-3のアップグレード「分岐命令の高速化」「モーションコールを実装」を2月中旬に実費で実施するとのこと、AKHR-1HVに「走行性能」「旋回性能」を実現させるためのもう一つのグレードアップを近日予定とのこと。KHR-1HVの改造機デモは足の部分をKRS-2350HVで換装した機体で行なわれていた。

「ROBO-ONE技術講習会第9回Technical Conference」レポート〜キングカイザー製作者・丸氏も登場 ( 梓みきお ) に詳細がレポートされている。

1/27/07
「BLACK TIGER NEO」の膝のパワーアップと調整を容易にするため、 膝の部分のダブルサーボ左右4個をKRS-4013HVからKRS-4014HVに変更した。これで足の部分はKRS-4014HVでまとめ、上半身部分、足旋回軸をKRS-4013HV、腕をKRS-4013HVとKRS-788HVでまとめた。

また、RCB-3へのコードとコネクタの接続を容易にするため、チャンネル配置を左右逆にした。「 BLACK TIGER NEO Channel配置」 を掲載した。

モーションがまだ不完全な今の段階で気になる箇所は修正しておくこととした。このため、ホームポジション、スタートアップポジション、起上がりモーションなどを再度作り直した。

1/20/07
「BLACK TIGER NEO」の写真をとった。

ホームポジション


移動基本姿勢


座姿勢


「BLACK TIGER 3」にバスタブソールを搭載して、第11回ROBO-ONE規格に合致させた。




「BLACK TIGER NEO」の立ち上げで3台体制になった。
「IKT-1」:「BLACK TIGER 」仕様のKHR-1
「BLACK TIGER 3」:KHR-1をベースにHV化し6個のKRS-2350HVに換装した機体
「BLACK TIGER NEO」:KRS-4014HV,4013HVを使用し既製部品で製作したオリジナル機体
いずれも改良しなければならない部分が多々あり、今後の課題。



1/19/07
「BLACK TIGER NEO」の足首部分の修正を行なった。バスタブソールSC用アダプター:SC-4000AD-S への直交軸の取り付け位置を中央寄りの端へ移動した。足底が外側へ出る分、安定性の向上が期待できそう。




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