ロボット KHR-1 製作日記 Part 16(2007.11〜12)

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Last Update Dec. 2nd 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 6」旋回軸ユニット搭載 2007.11

(KHR-1 HV化:KHR Standard 機)


「BLACK TIGER NEO」手先の強化 2007.11

(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 14 (2007.7〜9)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 15 (2007.9〜11)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 17 (2007.12)

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月日年内容
12/2/07
ロボット部品在庫調査

サーボ
KRS-4014HV 1個:「BLACK TIGER NEO」予備サーボ
KRS-4013HV 1個:「BLACK TIGER NEO」予備サーボ
KRS-788HV 2個:「BLACK TIGER」予備サーボ
KRS-786 2個:「IKT-1」予備サーボ
KRS-784 6個:用途なし

センサーコントロールボード RSC-1(6V) 1個:用途なし
PSDセンサー 1個:用途なし

アームなどは十分在庫があるので、あとRCB-1が1枚あれば、在庫サーボとセンサーコントロールボードで6〜8軸のPSDセンサー付の小型ロボット(6V)が作れそう。

12/1/07
ROBO-ONEグランドチャンピオンシップを11時から4時30分までフル観戦した。隣では散財さんがレポートを作成。二人とも止まり木の椅子で尻が痛くなった。解説は後日追加、とりあえず写真をUpload。試合の詳細は散財さんのブログ に掲載される。

優勝はキングカイザー(マルファミリー)、準優勝はモン☆(なぐさん)、3位はirve(遊さん)、4位はガルー(くままさん)



開会に当たり、西村委員長からロシアと韓国のROBO-ONE代表の紹介がされた。ロシアでは既に2回、ロボットのバトル大会が行なわれたとか。チャンピオンはロシアに招待されるかも。ROBO-ONEのようなロボットバトルは日本をはじめ韓国、米国、ロシアで開催されており、次回の国際ロボット展では世界大会も開催されるかもしれない。

また、ロボットの大型化のために、メーカーに低コストのハイトルクのサーボモーターの開発を求めているとのこと。1個3サーボ位で100s/cmはほしいところ。



1回戦9試合が行なわれた。緊張のせいか、すべてのロボットの動きがぎこちない。○ペント×Neutrino-RX,○トコトコ丸×ファイマン、○rsv3×タマ:タマは試合開始早々に頭を飛ばして命中させてワンダウン奪うもrsv3のすばやい攻撃に敗退。○YOGOROZA-V5×レトロ,○モン☆×スパーディガー:なすすべもなくスーパーディガーが敗退。○アリウス×R-Blue、○ケルビム×ナガレブラック,○メタリックファイター×ナガレホワイト,○ガルー×プティ



2回戦8試合が行なわれた。ロボットの動きが俄然良くなってきた。強豪の潰し合いが始まった。○ペント×アリキオン,○irve×トコトコ丸,○クロムキッド×rsv3:クロムキッドが動きが勝る。○キングカイザー×YOGOROZA-V5,モン☆×ダイナマイザー,○ケルビム×アリウス,○メタリックファイター×L7A3Thunderbolt,○ガルー×不知火:不知火は前日までのテレビ対応の疲れで精彩を欠き早くも敗退。



準々決勝BEST8の戦い。強豪がそろった。○irve×アリキオン,○キングカイザー×クロムキッド,○モン☆×ケルビム,○ガルー×メタリックファイター



インフィクス長友さんのミニライブ



準決勝の戦い。○キングカイザー×irve,○モン☆×ガルー:ガルーはモン☆の腕旋回攻撃のために近づいて効果的な突きが出せず完敗。



3位決定戦は○irve×ガルー



決勝戦は○キングカイザー×モン☆:両者2ダウンの互角で延長戦に突入。キングカイザーはモンスターの腕旋回攻撃を体を曲げて巧みにかわし、隙を突いた突きで勝利。キングカイザーはモンスターの攻撃を研究し尽くして完勝。



11/29/07
2007国際ロボット展に行ってきた。平日なのに登録に時間がかかる。12月1日(土)は登録に非常に時間がかかりそう。ただ、1回登録すると期間中は有効とのこと。産業用ロボの展示が多いが、東3ホールにロボットビルダーには面白いブースが多い。近藤科学のブースは会場の左端の東3ホール。12月1日のバトルの会場も東3ホールにあった。

近藤科学のブースではKHR-1,2のデモが行なわれて観客が絶えない。杉浦さんのブースではダイナマイザーのパンフが早くも品切れ。



SK-PANG 増本さんと中村さんのブースとデモ。PSDセンサーによりテーブルから落ちないようにプログラムされているロボット。車輪のついた変形タイプのロボもおもしろい。



i-SOBOTのデモとブース。実際に近くで動きを見たのははじめてであるが、モーションはしっかりしている。サーボのトルクを聞いたが企業秘密とのこと。本体の販売もされていた。



小型エンターテインメントロボット「ぶるクル」。振動モーターが入っている。これを携帯電話で操縦する。



ROBOTISのブース:ロボットとサーボ。巨大ダイナマイザーに使われているトルク64sのサーボ。



ANDROID ROBOTICSのブースとロボット。近藤科学の2つとなりのブース。ロシアのロボットメーカー。ロボットは17軸。KHR-1とRobonova1にどことなく似ている。ただ、ロシアの趣きのあるロボット。商売気があまりない。デモをやってくれとたのんだらようやくやってくれた。デモはダンスで、ジャイロは搭載されていないとのことであるが、動きが洗練されている。コントローラーは24軸まで制御可能でセンサーの端子もある。ロボットは6Vで作動させているが、コントローラーは6Vから18Vまで対応可能とのこと。サーボは中国製でトルクは14s/cmとパワーがある。日本で販売するとすれば10万円位とのこと。



レーザービームバトル「Blaser」のブース。ロボットにレーザーのピストルを持たせて胸の的を撃つ。当たるカウントを設定できて、カウントに達すると倒れるようにセットしておく。



11/27/07
「BLACK TIGER NEO」の手先にはKHR-1の手先の部品を使っているが折れやすいの改良することとした。手の部分のサーボKRS-2350HVのサーボブラケットを取り外して2350用のサーボマウント(ブラック)を取り付けてイトーレイネツ製のKRS-2350用アームのSC-2350ARMを接続して手先として使用した。アームの片側に2個の穴を開け、4点でネジ止めした。



手先は強化されたがプラスチック製のサーボマウントの強度が心配。手先は3.5cmから6.0cmへと2.5cm長くなる計算で、手の長さは20.0cmから22.5cmになる。これでほぼ足と同じ長さとなった。

「BLACK TIGER NEO」手先の強化 2007.11


「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。

11/23/07
ROBOSPOT訪問。KHRユーザーサポートに、先日出力端子に過って接続したためダウンしたUSBシリアルポートを持参してチェックしてもらったがやはり故障。修理依頼。ここのところサーボがショートして導線が燃えるやらトラブル続きのスランプ。

『小型マイコンボードKCB-1』のデモを見せてもらった。頭部のPSDセンサーで前方をスキャンして目標を捕捉、捕捉するとロボットが方向を変えて目標に向かって前進する。RCB-3に組み込んでセンサーなどが使用できるとのことであるが、プログラムを組む必要があるとのこと、RCB-3並みに使いやすくはない。機能はすばらしいが使いこなせそうでない感じ。使いやすくなることを期待して、当面はマノイセンサーボードでしのぐか。

「バトル練習会に参加」というものの本日はロボファイトで常連の皆さんは大阪。森永さんのメタリックファイターとバトル練習会をさせていただいた。本戦では対戦できないので、ラッキー、感激。重量感があり動きが正確。互角とは行かないがスパーリングの相手にはなり得たか?参加してよかった。

引間さんとバトル練習中に「BLACK TIGER NEO」の手先が折れた。手はKHR-1の手をそのまま使用しているが倒れた時に体重に耐えられず少しずつ曲がっていたが元に戻すことが重なってとうとう折れた。とりあえず手先を購入。ここではすぐに部品が調達できて便利。いずれ手先を丈夫なものに改良する必要がある。このままでは「ロンダート」で自重を支えきれない。

11/21/07
第13回ROBO-ONE競技規則が発表されたので「BLACK TIGER NEO」が規格に合致するか調査した。

今回から足底の最長規格がなくなったが、前回から足底は合致。

今回から重心の位置の規格が新たに入ったが、重心の位置がうまく測れない。足を伸ばした基本ポジションと歩行の基本姿勢で違う結果がでる。「BLACK TIGER NEO」は低重心になるように設計してあるので、上半身に錘をつける必要があるかもしれない。人の重心は臍の辺りといわれているので、人型ロボットであれば重心の位置は臍の辺りに規定してもよいのかもしれない。最近、バトルでは低重心でなかなか倒れないロボットが多くなっているので、良い規格かもしれない。

今回の手の長さの規格は第12回と同じ、足の長さの120%となっている。手の長さは短めで合致。

人型を重視するならば、身長・指極比も良い指標となりえる。身長・指極比というのは、身長÷指極(左右に腕を拡げ、一方の中指の先から他方の中指の先までの距離)のことで、人間では若い時は、身長と指極の長さがほとんどほぼ同一で1となるとのこと。ただ、老化すると身長が低下し指極は変わらないので1以下となる。

因みに「BLACK TIGER NEO」の身長は41cm、指極は52cmで41÷52=0.79。腕の長さは20.0cmで、ROBO-ONEの規格(腕の長さは足の長さの120%、以前は100%)より短いが、これでも身長・指極比で見ると腕が長い。人を理想(基準)として二足歩行ロボットを設計するならば、身長・指極比を1とするべきかもしれない。

「BLACK TIGER NEO」の規格はマイロボット「BLACK TIGER NEO」規格 にまとめた。

11/20/07
「BLACK TIGER」には、 従来から走行性(予選の徒競走やサッカー)を重視して、機体重量が重くなる旋回軸ユニットの搭載をさけてきた。また、新型機「BLACK TIGER NEO」が稼動して競技会へ参加できるレベルまでなったことから、「BLACK TIGER」はKHRスタンダード機(KRS-2350HV 4個換装)として位置づけ、競技会へ参加してきた。

ただ、実際には旋回軸ユニットの胴体部分を「BLACK TIGER NEO」に流用したため、旋回軸ユニットが搭載が出来ない状況にあった。ここへきて、旋回軸ユニットの胴体部分を偶然入手できて旋回軸ユニットが再搭載可能な状況となった。

旋回軸ユニットを搭載した場合の長所としては、
1)旋回軸なしでは方向転換の再現性が低かったが、旋回軸により方向転換の再現性が高まる(「BLACK TIGER NEO」で得た旋回モーションのノウハウが生かせる)。また、従来対応できなかったパンチカーペットでの旋回に対応できる。
2)インテレクト製のNi-H電池が搭載可能になる。Cタイプの電池容量ではサッカーの5分間の競技時間がきつかった。また、「BLACK TIGER NEO」との電池の共用で有効利用が図れる。
3)重量が増加するのでバトルには有利となる。
4)余剰となっている旋回軸ユニットの部品、サーボKRS-788HV(2個)の有効利用が図れる。
5)重量感のある機体となり見栄えがする。

一方、短所としては、
1)重量の増加により運動性が低下する。予選の徒競走、サッカーでは不利となる。
2)モーションのかなりの修正(インテレクトの電池に対応したモーションの修正も)が必要となる。

ここへきて、旋回モーションのノウハウが得られたこと、インテレクト製のNi-H電池を「BLACK TIGER NEO」にも搭載していること、HV化とKRS-2350HV 4個換装で旋回軸搭載に必要なトルクは確保されていることなどを勘案すると、旋回軸を搭載した方がベターであると結論し、旋回軸ユニットを再度搭載した「BLACK TIGER 6」を製作することとした。

(1)「BLACK TIGER 6」旋回軸ユニットの搭載

「BLACK TIGER」に旋回軸ユニットを取り付けた。RCB-1はしばらく扱っていなかったので、要領を得るまで時間を要し、トリムを調整しているときに、突然煙が上がり導線が焼けた。また迂闊にも原因に気づかず再度接続してしまい2回も導線を焼いてしまった。原因はKRS-2350 HVの導線の付け根がショートしてたためとわかった。2回目に接続して通電した時には、ショートから発熱して焼けるまで極めて短時間で起こることもわかった。初めての経験で電気系統の危険性を改めて認識した。あわてたので指に導線のやけどの痕が残った。

ショートの原因はサーボのコードの出口の押さえを削り取っていたため、コードの付け根が接触してショートしたためと推察した。出口の押さえは以前旋回軸ユニットのロール軸のブラケットに取り付ける際に邪魔になったので必要に迫られて削り取っていたもの。調べてみるとKRS-2350HV4個の出口の押さえを削り取っていた。うち2個は「BLACK TIGER NEO」の手に取り付ける際に裏カバーを取り替えて対応していたが、足のサーボ分2個は未対応であった。急遽、カバーを入手して交換した。

幸いにもショートによるRCB-1とサーボへのダメージはなくすべて作動した。RCB-1にはショートの際の防御回路があると聞いていたがダメージは一切なかった。また、サーボも入り口でのショートなので内部へ過電流は流れなかったようでこれもダメージがなかった。サーボは導線を再接続したが、ショートもさせずにうまく半田付けできた。やれやれ。

旋回軸搭載の機体「BLACK TIGER 6」は、重量が増加し重心が上がり幾分不安定になった。このままでは次回の4th Anniversaryの予選通過(3rd Anniversary「BLACK TIGER 5」9.11秒 4位)は難しいかもしれない。随分楽しませてもらった。次回のAnniversaryまでケースの中で休ませたい。

「BLACK TIGER 6」旋回軸ユニット搭載 2007.11


「BLACK TIGER」の製作過程は「マイロボット BLACK TIGER の製作 Part 3」 にまとめた。


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