ロボット KHR-1 製作日記 Part 15(2007.9〜11)

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Last Update Nov. 5th 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 

(KHR-1 6V:BLACK TIGER 原型)


「BLACK TIGER 5」(2350HV×4 換装部位変更)for KHR 3rd Anniverary 2007.4

(KHR-1 HV化:KHR Standard 機)


「BLACK TIGER NEO」足・腕の強化 2007.10 

(新自作機体:Open Class 機)


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、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かった。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)。

KHR-1は2004年9月19日に完成した。KHR-1には、様々なオプションパーツが発売されているが、その後、それらを購入しKHR-1を改造して、KHR-1をベースとした改造機体「BLACK TIGER」 を完成させた(2006.6.3)。その完成を機会に2006年6月から国内での2足歩行ロボットの競技会への参加 をはじめた。

「BLACK TIGER」の運動能力、パワーが十分でないことから、2006年12月3日に、ハイパワーのサーボモーターを使用した新オリジナル機体「BLACK TIGER NEO」 の製作を開始した。新機体のプロトタイプは2007年12月31日に完成した。現在も新機体の改良を継続している(2007.7.20)。

このサイト(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。2足歩行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 12 (2007.1〜3)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 13 (2007.4〜7)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 14 (2007.7〜9)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 16 (2007.11〜 )

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月日年内容
11/5/07
PSDセンサー(SHARP GP2D12)を接続するためのコネクタをマノイセンサーケーブル40cmの片方に取り付けた。コードは(G)を中央に、(+)を外側に接続する。



マノイセンサーボードに取り付けて感度を調べたが、MANOI距離センサーと同等の感度があった。同じコードをもう1本作成した。これでPSDセンサーが3個確保できた。

11/4/07
マノイセンサーボード講習会に参加した。参加者は約10名。半数はマノイユーザー。マニュアルの内容とマノイ搭載センサーの説明があった。音声センサーと磁気方位センサーは開発中とのこと。

1)マニュアルを読んだだけでは分からなかったが、カウンターの使い方として、カウンターにある数値を記入しておいて、ルールでそのカウンター数を指定して行動を呼び出す。これにより、行動で指定できるモーション4個に続いて、さらに4個といくつものモーションを継続して実行できる。ただし、モーションを分割してポジションを連続させた場合に、スムースに繋がるかは不確実。

2)第0回MANOIセンサーボードルール試験(2)
「PSDセンサーで目標を探索して、接近、攻撃」のスキームNo3をサッカーコートで試験した。

結果と考察(2)
目標をサッカーのボール4個としたが、目標を捕捉できる場合と、出来ない場合があった。ボールが丸いためか、センサーの感知角度が狭いためか、ほぼ、自室での結果と同じであった。ただ、白塗りのサッカーコートの囲いは幅が広いためかある程度距離があってもよく認識した。30点位の出来か。⇒PSDセンサーの数を増やすことにした。

⇒PSDセンサー(SHARP GP2D12)1個とコネクタセットを千石電商で購入、R王国でマノイセンサーケーブル40cm2本購入。これでPSDセンサーを3箇所にする予定。

3)バトルの練習試合に参加させていただいた。メンバーは不知火、クロムキッド、ガルー、rsv3とBALCK TIGER NEO。やはりGP参加者はレベルが違う、全敗した。移動モーションの作りが甘い、攻撃モーションが効果的でない、操縦が未熟など反省点が多いが、今後の励みとしたい。相手をしていただいた皆様に感謝。

4)KRC-3無線ADコントロールセットの実物と説明をしてもらった。アナログスティックの使用法がよく理解できなかった。まだ、使いこなせそうでないということか。

5)ジャンクコーナーでKHR-1旋回軸ユニットのボディ部分2点を発見して購入。「BLACK TIGER NEO」のボディ部分に流用していたので、これでKHR-1の旋回軸が再構成できる。

6)モーションについて、足元のピッチ軸のストレッチは30くらい、ロール軸は15〜20〜25くらいとのこと。

11/2/07
マノイセンサーボードについて(2)
マノイセンサーボードの講習会(11月4日)の予習のために「PSDセンサーで目標を探索して、接近、攻撃」のスキームを試作してみた。PSDセンサーは足に設置。対象は500mlペットボトル4本。ツクモロボット練習用リング(Square Ring)90cm四方。

第0回MANOIセンサーボードルール試験
センサールールNo3「状況1」
@「ルール1:目標探索」PSDセンサー値が0〜500 ⇒「行動1:探索」30°旋回のモーション実行。
A「ルール2:目標捕捉」PSDセンサー値が500〜2700 ⇒「行動2:接近」一歩前進のモーション実行
B「ルール3:目標攻撃」PSDセンサー値が2700〜3000 ⇒「行動3:攻撃と離脱」攻撃のモーション実行後、1歩後退のモーションを2回実行、その後30°旋回のモーション実行で合計4モーション実行

○コンセプト
・出来るだけ単純なスキーム。
・目標を捕捉しないと前進しない(落下防止)。
・複数の目標を想定。

○結果と考察(1)
・センサー値の範囲の設定の仕方で反応が左右される。⇒センサーの閾値の特定の試行錯誤。
・捕捉できるに十分な距離にもかかわらず捕捉できない場合がある。⇒感知角度が狭いのでもう1個PSDセンサーを設置して感知範囲を広げる?
・対象物によりセンサーの感度が違う。⇒情報の蓄積。
・接近中に目標を外す。⇒1歩前進モーションを正確にする。感知範囲を広げる。
・ある程度広い場所でないとスキームを検証できない。⇒検出距離80cmx2=160cm四方の場所が最低でも必要。
・一度動かすとスイッチを切らないと止められない。スイッチを切るとプログラムが変更できない。⇒PCと接続してスイッチON後、ただちにSTOP。その後、プログラムの書き換え。なんとかならないか工夫が必要。
・センサーボードを接続しておくと電池が消耗する。⇒使用しないときはVCC端子とRBC-3との接続を延長コードの脱着によって適宜解除できるようにした。RCB-3端子も適宜解除できるように配線した。

10/28/07
「BLACK TIGER NEO」の改良

1)横移動の高速化:KRS-4013HVを足ロール軸のKRS-4014HVと交換、足ロール軸のKRS-4014HVを足ピッチ軸のKRS-4014HVと交換
2)腕の強化:足ピッチ軸のKRS-4014HVとひじのKRS-2350HVと交換、肘KRS-2350HVと手先KRS-788HVと交換



3)腕の配線の改良:左ひじサーボCH3を左右変換、右肩サーボCH6を左右変換し、腕の配線を内側から肩サーボフレーム内側を通して上側へ出して上からRCB-3へ接続、2個のサーボ左右変換に伴うモーションの修正を実施



4)スイッチの設置:本体裏側シャーシ内にスイッチを設置し、電源接続端子をシャーシ下部に移設



5)再塗装:腕と足のフレームを黒に塗装

「BLACK TIGER NEO」足・腕の強化 2007.10 


「BLACK TIGER NEO」の製作過程は「マイロボット BLACK TIGER NEO の製作 Part 2」 にまとめた。

10/21/07
アキバロボット運動会第2回ツクモCUPロボット・バトル大会に「BLACK TIGER NEO」で参加した。予選2m徒競争は6.38秒11位で本戦に進んだ。予選1位はガルー3.53秒、2位はアリキオン・ママ4.41秒、3位はYG不知火4.53秒と5位まで5秒以下、15位まで10秒以下、16位が12.13秒で予選通過とハイレベルな予選であった。昨年より全体に大幅にレベルアップしている。10秒以下で予選通過とみていたが予選通過できてよかった。



本戦1回戦はなんと不知火との対戦となった。あえなく3ダウンで敗退。競技会の本戦で不知火と対戦できるまでになって感慨深い。次回はワンダウンはとりたい。写真を撮っていただたSLANさんに感謝。



優勝はアリキオン、準優勝はダイナマイザー、3位はクロムキッド。今回は体重5sの巨大ダイナマイザーが台風の目であった。有力な不知火、rsv3が敗退した。決勝戦では、ダイナマイザーが体重を生かした浴びせ倒しでアリキオンから1ダウンを奪ったが、混戦になったときにシリアルの配線がはずれ片手が作動しなくなり、スリップダウンして10カウントで起上れなくなる波乱があり、アリキオンが勝利した。





10/16/07
MANOIセンサーボードについて(1)
RCB-3とは制御の方法が基本的に異なるが、概略は以下のとおり。

@「ルール」がRCB-3の「SET」に相当する。
A「行動」がRCB-3の「COM」に相当する。また、「行動」の中に、RCB-3の「POS」「M:モーション」「S:シナリオ」が、「モーション」の実行として含まれており、4個の「POS」「M:モーション」「S:シナリオ」の組合わせを実行することができる。
B「状況」の中では、設定された「ルール」を設定順に繰り返しチェックする。幾つかのルールと「行動」の組を設定しておくと、「ルール」に合致した場合にその行動(「モーション」)を実行することができる。
C「ルール」に基づく「行動」を実行する場合、「モーション」の実行後に、別の「状況」にジャンプさせることができる。これによりモーションの実行に伴って変化した新たな状況に応じて、その「状況」での「ルール」と「行動」のセットを幾つか設定できる。
D幾つかの「状況」間でジャンプして、各状況に応じた「ルール」に基づく「行動」を実行することができる。

10/14/07
今後の予定。
1)当面は第2回ツクモCUPロボット・バトル(10月21日)用にB.T.NEOのモーション修正。マノイセンサーボードの接続解除(電池の消耗防止)

2)B.T.NEOの改造(22日以降)。@足ロール軸をKRS-4014HV⇒4013、A腕の強化KRS-4014HV⇒KRS2350HV⇒KRS-788HV、フレーム交換・再塗装、ボードへの腕の配線を上からに変更、Bスイッチの設置

3)22日以降、センサーの搭載試験とマノイセンサーボード講習会(11月4日13:00〜ROBO Spot)

10/13/07
ロボスポット見学。充電池切れのためロボット持参せず。クロムキッド・ガルー・ナアガ・rsv3・T-Stormの練習試合リーグ戦を観戦。いずれも見ごたえのある試合であった。2mの試走もしたが、4秒、3.9秒台(ナアガ)の記録が出ていた。1mが2秒台のレべルになりつつある。歩行モーションを見直そう。

ロボスポットのジャンクコーナーを覗いてきた。100円、200円、500円とお買い得なパーツなど掘り出しものが多い。適宜、掘り出し物を補充するとのこと。お奨め。

インテレクトのニッケル水素バッテリーの専用充電器と11.2V用のコネクタを入手。充電してみたところ、1時間足らずで充電可能。充電後は電池がかなり熱くなっていたが、液漏れはなし。充電池が7個になったので充電時間の短縮が図れる。また、軽量なので持ち運びに便利。

10/10/07
マノイセンサーボードのファイルがPCに保存できない原因はソフトのバグと判明。修正版を入手した。性能評価用のルールと行動(目標を捉えて接近しアタック)をインストールして作動させたが、対象によりセンサーの感度がかなり振れる。センサーの取り付け場所、感度の幅の取り方に工夫が必要か。また、自律用のモーションも必要か。

ボードに新しいファイルを転送して書き込むと古いファイルが消去される。少しずつ要領が分かってきた。スイッチを取り付けないと動き出すと止めるのが大変。

10/9/07
PSDセンサー(RCB-3仕様)をRCB-3のAD-2に接続して性能評価の続き。⇒RCB-3のAD入力端子( 3つの端子合計)の供給可能電流は50mAであることが分かり、PSDセンサー(1個50mA)の接続を中止した。また、動作中にロボットが脱力する。

10/8/07
PSDセンサー(RCB-3仕様)をRCB-3のAD-2に接続して性能評価した。RCB-3に性能評価用のモーションFLOW(目標を捉えて接近しアタック)が完成。手をかざすと反応するが、モーションが早すぎてセンサーの感度が出ない模様、目標が捉えられない。モーションを適度な速さに調整する必要あり。

PSDセンサー(マノイセンサーボード仕様)をマノイセンサーボードに取り付けた場合のほうが感度は出ている模様。こちらも性能評価用のルールと行動(目標を捉えて接近しアタック)作成したが、ファイルがPCに保存できない。原因不明。性能試験ができない。

なお、PSDセンサーはいずれも設置位置を足に変更した。

10/7/07
横移動高速化と腕強化にKRS-4013HVを2個入手した。足の付け根のロール軸をKRS-4014HVから4013HVへ変更して横移動を高速化。さらにKRS-4014HVを腕のKRS-2350HVと置換し、KRS-2350HVは手のKRS-788HVと置換して腕を強化する予定。

PSDセンサーを入手(千石電商)、サーボ用のコードにコネクタを接続して、RCB-3のAD端子へ直接接続して性能評価した。コネクタを接続する際に端子を間違えた。5V,G,出力の順。サーボの端子と異なるので注意が必要。性能評価用のモーションのFLOWが未完成。

10/1/07
ラージソールの4隅をやすりがけして最大長を12cmに調整した。くぱぱさんに感謝。

9/30/07
高速前進モーションを作成:歩幅は足幅、4ポジション、speed7&8、足は高く上げる(4cm)。わりとエレガントな前進モーションになった。

9/29/07
足の動きをスムースにするために、足の付け根のアームをロングアームに交換したが、これに伴う起上りモーションの修正を行なった。従来は足だけで上向き起上りができたが、上体部分の重量が増加したので手で補助するモーションに修正した。



懸案であった足裏の改良を行なった。バスタブソールに「BLACK TIGER」に使用していたラージソール(縦11.25cm、横3cm)を装着した。装着用のネジは4000番サーボのネジを流用した。ラージソールは「TIGER」の「爪」のイメージで黒に塗装せず。ラージソールは円形の穴が2つ開いているが、滑り止めのゴムを丸く切って両面テープで貼り付けた。



ROBO-ONEの足裏の規格に合わせるために、足を長くして22.5cmとした。モーションの修正は特に必要なさそう。

「BLACK TIGER NEO」足アーム変更・ラージソール装着 2007.9 


9/27/07
RCB-3のVer1.1に不具合の情報があったが、すでに対応済みが判明して一安心。

センサーボードに接続したPSDセンサーが働くか試した。10cm位まで接近すると座り込むようにセンサーの値とモーションをセットして、実際に手を近づけると座り込むモーションを再生した。なんとか要領が分かってきた。

また、センサーボードのKRC端子にKRR-1をつないだ場合、無線での操縦ができなかった件については、マニュアルを熟読し実際に試した結果、
1)センサーボードのKRC端子にKRR-1をつなぐのは常時ではなく、KRCからの情報を使用するときのみであり、常時は接続しないで、直接RCB-3に接続して使用する。
2)RCB-3にKRR-1をつないだ場合(センサーボードもON)は従来どおり無線操縦が可能、これは以前も確認済み。
3)センサーボードのKRC端子にKRR-1をつないで、KRCからの情報で、ロボットのモーションを再生させるようにセンサーボードをセットすると、無線でモーションを再生させることが可能であった。
1)〜3)により、センサーボードにおけるKRC及びKRR−1の動作は問題ないこことが分かった。

使いこなすにはマニュアル熟読と試行錯誤が必要。

9/25/07
PSDセンサー用の延長コード26cmと40cmを入手した。RCB-3とセンサーボードを配線したが、配線は端子から延長コードで機外で接続できるようにした。また、PSDセンサーをロボット前面下部に設置し、センサーボードのNo1に接続した。



HTHを立ち上げ、マノイセンサーボードエディターを立ち上げて、センサーボードの端子からPCにつないでRCB-3の動作をチェックした。HTHからのモーションの再生は可だが、KRC-1からは再生不可(原因不明)。

PSDセンサーの感度をチェックした。センサー表示画面で動作を確認したが、距離に応じて数値が変化し距離の検知を確認、割と狭い範囲で検知し使えそう。



インテレクトのロボット用充電池2個を追加入手。これで7個、競技会にも十分対応可能となった。

9/24/07
芝浦工業大学ロボットフェスティバル2007に「BLACK TIGER NEO」で参加した。33組が参加して盛況な大会であった。第1部ロボワントーナメントは1回戦でくじ運が良いのか悪いのかrsv3と対戦して完敗。バトルは久しぶりで動きがイマイチであった。





優勝はクロムキッド、準優勝はrsv3、3位は不知火、4位はナアガ(イガウ)。準決勝、3位決定戦、決勝はレベルの高い試合であった。今回バトル初出場のナアガ(イガウ)は投げ技主体で臨み不知火と互角に戦った。攻撃を受けても倒れない機体もすばらしい。注目株。



第2部バトルフラッグはGグループ(BLACK TIGER NEO、竜鬼U、Anfang)で1回戦はHグループ(ドリラー、RX-78改、ガノア)と対戦して2-0で完勝。2回戦はJグループ(クロムキッド、rsv3)に2-1で惜敗。



優勝はJグループ(クロムキッド、rsv3)、準優勝はIグループ(不知火、ナアガ)。サッカーと同じで動きはまずまずであった。

今回も楽しい時間を過ごさせていただいた。スタッフの皆様と参加者の皆様に感謝。



今回得られた情報:歩幅は足幅、4ポジション、speed7〜8、足は高く上げる(4cm)。

足の動きをスムースにするため、足の付け根のアームをロングアームに交換した。これに伴い起上りや歩行モーションの若干の修正が必要。起上り方法を幾通りか確保しておくため、開脚して両方向に起上り可能なモーションを作成した。

9/21/07
マノイセンサーボード対応アップデートを依頼してあったRCB-3が戻ってきた。HTH3の最新版も同時に入手した。最新版がどのように変わったかは不明。

RCB-3はKHR用のボードの左側に、マノイセンサーボード(RCB-3と同じ大きさ)は右側に配置、その間の中央空間にKRR-1(受信機)、KRG-3(ピッチ軸用ジャイロ)を配置するとぴたりと収まる。サーボからのコードの長さを短くするなどの調整をしてあったので無理なく配線可能であった。

センサーボードとRCB-3の連結とPSD式距離センサーの取り付けは23日の芝浦工大ロボフェスタ07の終了後とする。センサーの取り付け位置は未定であるが、センサーの付属コードが短いので長いコードが必要。マニュアルを読んだ限りではセンサーによるかなり高度な制御ができそうであるが使いこなせるか。

とりあえず「BLACK TIGER NEO」を元に戻すことが先決。RCB-3が通信を受け付けないので焦ったがCOMのポートが違っていた。ポートを変えたら通信可能となった。トリムデータはファイルとして保存してあったので簡単に元に戻せた。最初はモーション取り込みの際に間違いもあったが、なんとか元の状態に戻すことができた。

9/17/07
マノイセンサーボードを入手。RCB-3無償アップデート券が入っている。マニュアルを一読したが、使いこなすには少し時間がかかりそう。とりあえずエディターをインストールした。



また、PSD式距離センサーも入手。センサーは今までジャイロセンサーと加速度センサーしか使ったことがない。今後いろいろなセンサーを試してみたい。

9/10/07
「BLACK TIGER NEO」の腕補強用に注文してあったKRS-4000HV用ロングアーム、KRS-4000HV用ブラケットを入手。

9/8/07
電池を収納しているカウルのボディフックピンのつまみの部分が大きいもの((有)スクエア製)を秋葉原の「スーパーラジコン」で入手。黒に塗装。以前は黒いリボンを結んでつまみやすくしていたがこれで解消。教えていただいたShibaharaさんに感謝。



9/4/07
・近藤科学へRCB-3 Version Up(1.03⇒1.1)を依頼。
・「BLACK TIGER NEO」 用にアクリルカバーを特注してあったが、到着。これで機体に埃が被らなくなる。
・ホームページでこれまでページへのリンクしかできなかったが、ページの特定の位置へリンクさせる方法が分かった。一部のページで試してみたところ、リンク成功。


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