活動報告No.139 夏休まない
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土日はオープンキャンパス展示、月曜はインターンシップへ参加していた三年タカハシです。

8/8(土)~8/9(日)はMaker Faire Tokyo 2017がありましたがオーキャンとかぶってしまい二年連続行けませんでした(去年はブラジルへの準備で)。ヒュー研も二足にこだわらずこういったモノ作り系のイベントに出てもいいのではないかと思います。

さてブログのほうですが最近のブログを確認したところしっかりと後輩が更新してくれていました。まぁネタがややソフトよりなので私やODA部長がハードネタを入れるとバランスがいいのかな(笑)

とは言っても自分も半年間、機体は改修してないので夏休み中ないし今後に改修すべき点を今回は列挙していきたいと思います。

Image_b3c5316.jpg 
※いい加減見飽きたと思うのでフロント部分を開けてみました。受信機はピンの向きを改造してます。

まずこの機体のコンセプトですが「操作性特化」です。バトルのことは一切考えてません。このようなコンセプトを設定したのは第29回のROBO-ONEでの台湾勢のロボットの動作の安定性に感銘を受けたからです。ヒュー研は機体製作のノウハウこそ蓄積してきましたが歩行に関するノウハウは浅くきっちりとした歩行ができる機体ができてきたのもここ最近かと思います。そこで操作性すなわち動作の安定性と多様性に取り組むことにしました。

ここからはハードウェアとソフトウェアに分けて工夫した点や今後回収すべき点を書いていきます。

長々適当に書いたので要約を読むことをお勧めします

ハードウェア
1.脚の剛性
大前提として脚の遊びは0を目指すべきだと思います。前歩行ができない機体の多くは股関節等のロールの遊びが大きく重心移動がままならないパターンが多いです。自分の機体はFutabaサーボを使った結果遊びをほぼ0にすることが出来ました。これができた理由は機体重量が軽くサーボに負荷がかからなかったことと、そもそも負荷のかかるモーションを付けなかったことが考えられます。ただ股関節ロールはほんのわずかですが遊びが出てきたのでVstoneサーボに変えようかと思っています。K社のサーボは遊びが大きい(扱い方が悪いだけか?)ので使いません。というか教示機能のおかげでVstoneマイコンでは脱力できないので使えないです(面倒な設定をすればいけないこともないけど面倒)

要約→遊びの原因となる負荷のかかるモーションや設計をやめろ

2.軸配置
機体としては珍しい腕yawと脚yaw軸を追加しました。腕yaw軸は単純にモーションを多様化するためです。脚yaw軸は歩行での左右のブレを補正するために付けました。人間ですら目をつぶったらまっすぐ歩けないのですからましてやそれをロボットに求めるのはナンセンスです。そのためアナログスティックで歩行動作中に補正してあげるのが妥当だと思います。もしくは磁気センサで初期位置とのブレを取ってやるのも一つの手だと思います。あと脚yaw軸を付けることでその場での旋回が簡易的になり結果として負荷を減らすことが出来ました。ヒュー研流旋回(足の開きを利用)は負荷は掛かり過ぎですからね。私の機体でやったら確実にギアが砕けます。逆に腰yaw軸は無くしてもいいかなと思ってます。実際のところ起き上がりぐらいしか使ってないし、腰yaw軸がなくなることで胴体が短くできるのでこの点も問題ないかと思います。

要約→脚yaw軸は必須。

3.整備性
ここまでわりとポジティブに書いてきましたが失敗したのが整備性です。VSRCなので配線がごっちゃになるのがわかっていましたが、整備的に一か所に固めるのが良かれとおもって開閉部に固めてしまいバッテリーを入れるたびにモニュっと押し込まなくてはならなくなってしまいました。これは配線の損傷につながるため改善しなくてはなりません。ヒュー研ではバッテリーをコネクタで直接試合毎に接続していますがこれは配線を一回一回引っ張り出す必要があり面倒だしショートなどのトラブルに繋がりかねないのでできれば避けたいものです。個人的にはバッテリーをパソコンのようにモジュール化するのがいいかなと思っています。あと電源スイッチの位置が微妙だしオンオフがわかりずらかったのがよろしくなかったです。この辺はODA君の新機体が非常によい設計だったのでいずれ紹介してほしいと思います。

要約→配線は動作中以外にも考慮すべし

ソフトウェア
1.マイコン
正直言って圧倒的にVstoneの方が使いやすかった。特にUIが見やすい。K社のマイコンは確かに全く知識のない人でもできるけど複雑なことをしようとするとごっちゃになってモーションが組みにくい。その点Vstoneはフロートチャートにプログラム的なアルゴリズムが入っているのでわかりやすい。センサー類の拡張性も高いのも良い点だ。部活の予算が許せば三軸加速度、三軸ジャイロ、三軸磁気が一枚に乗った小型ボードを乗せたいと思っている。

要約→VSRC-003は最高

2.モーション
前後歩行に関して言うと足裏の動きが三角形よりは五角形にした方がいい気がする。そのほうが遊脚が設置する際に慣性による反動を減らせると思う。あと足を動かす際のyaw軸回りのモーメントを腕で相殺するのは有効だった。歩行という動作は周期的に変化する為場合によっては共振が起こる。例えば数歩歩けても数十歩で転倒するというのは脚の剛性のなさにより振動が減衰しないためと考えられる。この辺はジャイロを使えばより動的にできると思うがどの程度の角度変化で重心がどれだけ動くかなどの数式化をすべきだと思っている。

要約→動的安定性を追求すべき


といったところだろうか長々と書いてしまった。これらのことを改善しようとすると全体的な再設計が必要となるので夏休み中にできるのか.....?

その前にFusion360講座の資料作成とロボ研の活動もしなきゃいけないし。

ps.週休二日制を導入したのは松下電器(現Panasonic)だがその意図が「一日休養、一日教養」というのは知っているだろうか。君は一体何のために休みをつかう?
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編集 / 2017.08.09 / コメント: 0 / トラックバック: 0 / PageTop↑
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このブログは東京電機大学理工学部ヒューマノイド研究部の公式ブログです。2012年から部に昇格しました!
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