ロボット KHR-1 製作日記 Part 36(2016.1〜 )

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Last Update Jan 18, 2017

My Robot `BLACK TIGERs`

「BLACK TIGER 11」 KRS-2350HV換装位置変更 2014.4 

KHR-1 KHR-2HV化(KRS-2350HV×4):KHR Standard 機


「BLACK TIGER NEO」足裏をBathtab LargeからLarge Soleに交換 2017.1 

(自作機体:Open Class 機 3kg以下:自律バトル機能搭載)


「BLACK TIGER ZETA(α6)」足裏をBathtab LargeからLarge Soleに交換・自律機能搭載 2017

(自作機体:Open Class 機 3kg以下:自律バトル機能搭載)


「BLACK TIGER β4」脚伸長、腕先変更(β1仕様) 2014.3

KHR-2HV 改造機(KRS-2350HV×6, KRS-4013HV×8):Open Class 機 2kg以下


「BLACK TIGER L44」 踝の追加 2016.1  

(新型4脚機体:16軸)

保有機体「BLACK TIGERs」の解説



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3階のロボット専門店「ロボット王国」 で、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2006年12月31日に完成した。新機体の改良とモーションの改良を継続しつつ、2007年9月25日には自律(バトル)機能のため センサーボードを搭載 した。自律バトルシステムのプロトタイプは2007年12月22日に完成し、現在も自律(バトル)機能の強化を継続している(2009.9.1)。また、2009年12月から 多脚機体の製作を開始している。

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 (Robot Contents) を作成している。内容が多くなりすぎて分かりにくくなったので、内容の解説ページ 「ロボットページの解説」 「保有機体 BLACK TIGERsの解説」 を作成した。また、動画の投稿掲載 もしている。二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参考になれば幸いです。

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

ロボット KHR-1 製作日記 Part 35(2015.1〜12)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 34(2014.1〜12)
ロボット KHR-1 製作日記 Part 33(2013.1〜12)

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月日年内容
1/18/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

「BLACKTIGER NEO」の後継機として、「BLACK TOGER NEO」化した「BLACK TIGER α5」の足裏をBathtab LargeからLarge Soleに交換して「BLACK TRIGER NEO」と同等な自律機能を搭載して「BLACK TIGER ZETA(α6)」とした。

「BLACK TIGER ZETA(α6)」足裏をBathtab LargeからLarge Soleに交換・自律機能搭載 2017

(自作機体:Open Class 機 3kg以下:自律バトル機能搭載)


1/17/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

8)本体加速度センサーの設置
本体加速度センサーをセンサー取付ボードに両面テープで張り付けて、機体の中央の空間にはめ込み固定
4)USS(超音波)センサーの設置 その3
EZ1(新品):3個
@各センサーに導線をホットボンドで固定してハンダ付け
Aセンサーボードに接続して、感知試験:2個は動作したが1個は不調、後日調整
B前12と後14を配置
これでUSSの設置を終了

すべてのセンサー類の設置を終了した。あとは配線を収納。

1/16/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

5)本体ジャイロの設置
RCB-3HV、センサーボードを取り付けるため、ジャイロ2個を中央付近に両面テープで設置した。
本体加速度センサーの設置場所は未定

4)USS(超音波)センサーの設置 その2
再度感知試験を行ったが
EZ0(新品):前12○⇒右11に設置
EZ1(新品):右11×原因不明⇒廃棄
EZ1(新品):左13○⇒左13に設置
EZ4(中古):後14×原因不明⇒廃棄
とした。前後は発注品が到着次第に設置

6)加速度センサーの設置
加速度センサー32をバックパックの内側、向かって右下に両面テープで固定して配線

7)RCB-3HVとセンサーボードを取付固定

あとは配線の確認と本体加速度センサーを機体内側に設置予定

1/15/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

4)USS(超音波)センサーの設置
@各センサーに導線をホットボンドで固定してハンダ付け
Aセンサーボードに接続して、感知試験
EZ0が感知範囲が広くEZ4が最も狭いので配置は以下のとおり
EZ0(新品):前12×○
EZ1(新品):右11○×
EZ1(新品):左13○○
EZ4(中古):後14××
2回ボードに繋ぎ替えて感知させたが、結果が一様でない。コネクタ不良の可能性があり、交換し再検討
EZ1を3個発注

5)加速度センサーの設置
@加速度センサー32をセット
Aセンサーボードに接続して、感知試験を行ったところ、感知を確認

USSセンサー以外は感知を確認できた。

1/14/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

3)PSDセンサーの設置
@コード4本にコネクタを装着
APSD28(右)、29(前)、30(左)、31(後)の4個を配置して取付、配線がボードまで届くか確認し、配線に番号をテープで表記
Bセンサーボードに接続して、感知試験を行ったところ、PSD28が不可であったので、交換して4個すべて感知を確認

1/13/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

2)配線
@機体上方から接続配線を出すためのバックパック上部への穴あけ。



Aジャイロと加速度センサーの取付ボードの取り外し
BRCB-3HVを右に移動
Cセンサーボードを右に配置
D充電池からの電源コネクタ(♀)、RCB-3HV電源コネクタ(♂)、RCB-3HVCH9電源接続コネクタ(♂)、センサーボード電源コネクタ(♀)、センサーボードからRCB3−HVへのコネクタ(♂)の合計5本をバックパック上穴から上方に出して、適時取り外し可能とした。



今後の予定
@PSDセンサーの配置CH28CH29CH30CH31・配線・動作試験
AUSSセンサーの配置CH11CH12CH13CH14・配線・動作試験
Bセンサーボード用加速度センサー配置CH32・配線・動作試験
C本体ジャイロ、加速度センサー配置・配線
Dネジ止め

1/12/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

1)足裏の変更
バスタブラージをバスタブソールに変更してLarge Soleを取付



1/11/2017
新型自律バトル機「BLACK TIGER ZETA」の製作

(1)基本的な考え方
・「BLACK TIGER NWEO」の経年劣化に伴う代替新型機を製作する。
・「BLACK TIGER NEO」化しておいた「BLACK TIGER α」に「BLACK TIGER NEO」と同等の自律機能を搭載して「BLACK TIGER NEO」の互換機として「BLACK TIGER ZETA」(ZETAは最終機体の意)を製作する。ただし、配線などはできるだけコンパクト化する。
・センサールール、モーションなども「BLACK TIGER NEO」の互換となるよう配置、設定する。

(2)自律機能搭載用追加部品の在庫確認
@マノイセンサーボード○
APSDセンサー4個○
BUSSセンサー4個○
C3軸加速度センサー○
Dセンサーコード40p8本○
Eセンサーボード用電源コネクタ○
ほかバスタブソール及び「Large Sole」○

(3)ボードなどの配置変更の検討
@現在、本体のジャイロ2個、加速度センサーを配置してある取付パネルの搭載場所は中央のRCB3-HVの右側に設置されているので変更の必要あり。
A左側にRCB-3HV、右側にセンサーボード、中央にセンサー取付パネルを配置?
Bセンサーボード接続コネクタ(+)(−)を機体上へ、電源接続コネクタ(+)(−)2本を機体上へ、センサーボードからRCB3−HVへのコネクタを機体上へ、合計5本を機体上穴から上方に出して、取り外し可能とする。そのための穴あけが必要。

1/10/2017
ROBO-ONE auto
1)電池接続コネクタ及びスイッチを交換
2)スイッチ交換の際に、本体のジャイロ2個及び加速度センサー1個の両面テープでの固定が緩くなってるのを発見したので、固定をやり直した。
3)No10を自律動作確認に使用した後に再充電したところ、フル充電に成功。特段の問題なし。現時点でLipo4個は使用可能。
4)M48前進4歩EATLPでコケるのでモーションをチェック。現在使用している前進HスラロームTLPのポジションと違っていたので、これに合わせて、前進4歩FATLPを作成。
5)28PSDのコネクタが外れやすいのでホットボンドで固定した。
6)センサールールU4WP4WHD2:実戦向きのUSS優先捕捉動作ダブル感知をプリントアウトしてチェック。1か所間違いを発見して、修正。再インストール。
7)これで「BLACK TIGER NEO」の基礎的な整備は完了。

1/9/2017
ROBO-ONE auto
1)センサールールの動作試験
○U4WP4WHD2:実戦向きのUSS優先捕捉動作ダブル感知をセンサーボードにインストール
電池がフル充電だとしばらくハンチングが激しい(サーボ劣化のためと考えられる)ただ、No6の時だけであった。試合の前には、少し動かして放電する必要がある。
旋回した時、前傾になるので、モーションを要チェック
前方捕捉による前進4歩でこけるので、モーションを要要(歩行の確認)
上向、下向での両面起上は問題なし
前方捕捉は感知している。ダブル捕捉により誤作動なし。ほかの方向も感知していることを確認。
電池を替えて自律動作させるに従い、動きがスムースになり、機体の調子が良くなってきた。やはりある程度動かさないと調子コネクタが上がらないみたい。
捕捉ありの方が実戦にはよさそう。また、ダブル感知にしたことから誤作動なし。

2)LiPo(Thunder Power 1350mAh Lite 25C)の確認
No6は途中脱力するので使用不可(購入2012.3.10で4年半使用)
No7は特段問題なし
No8は特段問題なし
No9は特段問題なし
No10はほぼフル充電状態でアンバランスのため充電中断⇒使用して放電してから再充電
LiPo使用可能は4個で、今後も劣化のため使用不可が起こる恐れがあるので、急遽LiPo2個を発注

3)KRS4014HVケース交換修理依頼(ケースの中でネジが折れているため取付不可)

1/7-8/2017
ROBO-ONE auto
1)センサールール作成の基本的考え方
@攻撃は最大の防御から攻撃を従来の1回から左右2回攻撃
A捕捉動作をPSD、USSのダブル感知で行い、捕捉動作を入れるルールと捕捉動作を入れないルールの2通りを作成
BPSD優先ルールとUSS優先ルールの2通りを作成
なお、従来どおり近接と中接の感知範囲は同じとして、近接、中接をダブルで感知
2)新センサールール4通りは以下のとおり
○P4WU4WH02:PSD優先捕捉動作なし⇒作成済
○U4WP4WH02:USS優先捕捉動作なし⇒作成済
○P4WU4WHD2:PSD優先捕捉動作ダブル感知⇒作成済
○U4WP4WHD2:USS優先捕捉動作ダブル感知⇒作成済

1/6/2017
ROBO-ONE auto
1)第1回ROBO-ONEautoに入金
2)攻撃モーションの修正
△M30右旋回前拳右横⇒M30右旋回前拳右上に修正
△M31左旋回前拳左横⇒M31左旋回前拳左上に修正
3)新Motion Table(BTNEOモーション配置1706を印刷

1/5/2017
ROBO-ONE auto
1)第1回ROBO-ONEautoにエントリー
2)攻撃モーションの確認
○M18前拳右A上AT
○M39前拳左A上AT
○M68後拳右上AT
○M68後拳左上AT
△M30右旋回前拳右横⇒上に修正
△M31左旋回前拳左横⇒上に修正
3)移動モーションの確認
○M48前進4歩EATLP
○M50横右4歩HAT
○M51横左4歩GAT
○M53旋回J右DAT1回
○M55旋回J右DAT4回
4)起上りモーションの確認
○M80屈足両起上ATA

1/4/2017
ROBO-ONE auto
1)ROBO-ONEに選手登録
2)足裏を「Bathtab Large」から「Large Sole」に交換した機体を撮影。

「BLACK TIGER NEO」足裏をBathtab LargeからLarge Soleに交換 2017.1 

(自作機体:Open Class 機 3kg以下:自律バトル機能搭載)

3)自律動作することを確認した。

4)自律動作に関連する移動モーションを確認した。ただ、トリムを調整したのに、HPのCH12の位置がうまく一致しない。原因は不明。サーボの劣化も一因にあるかもしれない。なんとか調整したが、根本原因の解決には至らず。

5)機体の整備はほぼ終了。あとは、自律センサーシステムの整備、移動・攻撃モーションの作成・確認、センサールールの作成・確認。ほかに電池の動作確認。

6)NEOを作成したのは2006年で10年経過している。途中に一回全サーボのギヤ交換を行っているが、経年劣化が進んでいる。NEOで競技会に臨むのは今回で最後か?「BLACK TIGER α」に自律システムを搭載するのも一考か?次回のために、自律バトル機「BLACK TIGER TETA」を作成するか。

1/2/2017
ROBO-ONE auto
1)センサー及びセンシングの確認
PSDセンサー点灯及びセンシング確認、右横28、前29、左横30、後31(点灯不安定のため交換)。
USSセンサーセンシング確認、右横11、前12、左13、後14。
加速度センサー32のセンシングを確認
いずれもMANOIセンサーボードエディターにてセンシングを確認。特段の問題なし。

2)センサールールの確認
@第14回KONDO BATTLE(2014/3/29)及びROBO-ONE24(2014/2/15)対応
オープンクラス予選グループBに「完全自律」で参加。ガルー、オベリスク、Gargoyle KIDと対戦するもいずれも完敗。ただ、予選リーグで、オープンクラス優勝機「Gargoyle KID」から後攻撃でOne Downをゲットできたので、まずまずの結果か。

センサールールは最初、落下防止のために超音波、PSD共にセンサールールの捕捉を削除した超音波優先ルール(U4WP4WH0)をインストールした。ガルーとの第1戦後に、PSDと超音波センサーの両方が感知したときのみ捕捉のモーションが動作するように改良した超音波優先ルール(U4WP4WHD)に変更した。

いずれのセンサールールでも誤作動は認めらなかった。また、センサーの両方が感知したときのみ捕捉のモーションが動作するようにした場合でも捕捉のモーションの動作は認められず、捕捉のセンサールールを削除した場合と差が認められなかった。両方のセンサーが感知した場合に捕捉モーションが動作るためにはもう少し両センサー共に感知レンジを広げる必要があるかもしれない。

第14回KONDO BATTLE対応:センサールールの改良。
誤作動による落下防止のために、超音波優先、PSD優先共に捕捉のセンサールールについては、PSDと超音波センサーの両方が感知したときのみ捕捉のモーションが動作するように改良した。超音波優先ルール(U4WP4WHD)とPSD優先ルール(P4WU4WHD)を作成した。

これで捕捉の際の誤作動が防止できると考えられる。これらは「BT-NEO」にインストールしないで、捕捉削除のセンサールールの動作次第で「BT-NEO」にインストールすることとした。

A第13回KONDO BATTLE(2014/2/1)対応

PSD優先(SR1P4WU4W)と超音波優先(SR1U4WP4W)の2とおりを準備したが、超音波優先(SR1U4WP4W)を使用することとした。今回はオープンクラス参加は6機、横方向としゃがんでの攻撃は禁止されているので、どの程度戦えるか試してみたい。

モーションを変更、追加してPSD優先ルール(SR1P4WU4W)の動作確認を行ったところ、センシングとモーションが一致していることを確認した。 同様にモーションを変更、追加したUWS優先ルール(SR1U4WP4W)の動作試験を行ったところ、センシングとモーションが一致していることを確認した。 UWS優先ルール(SR1U4WP4W)の方がPSD優先ルール(SR1P4WU4W)より感度がよい。実戦ではUWS優先ルール(SR1U4WP4W)で臨むことととしたい。

12/30/2016
ROBO-ONE auto
左脚付根の直行軸がガタつくので、分解してネジに締め直し。力のかかるところがどうしても緩んでしまう。

12/27/2016
ROBO-ONE auto
足裏を「Bathtab Large」から「Large Sole」に交換した。
BT-NEOの脚長は25pで足裏最大前後最大12.5p、足裏最大左右7.5p
BT-NEO「Large Sole」は足裏前後11.2p、足裏左右6.3pで規格に合致



膝上部CH21サーボKRS-4014のサーボ固定ネジがサーボ内で1本折れていた(3本で固定していたのでぐらつきが出てた)。サーボを交換してトリムを調整した。PCも動作を確認した。

まだ、機体のガタつきがあるので、細部にわたり機体の整備を実施する必要あり。

12/26/2016
ROBO-ONE auto
@開催日時「2017.2.25(土)」及び開催場所「バンドー神戸青少年科学館」の確認
A機体の合致の確認
足裏寸法が下駄形状の場合の測定法が取入れられたので、足裏が従来の「Bathtab Large」では合致しないことになり、以前使用していた「Large Sole」に交換する必要あり。他は合致していることを確認

今後の進め方
1)機体及び装備の整備
2)自律センサーシステムの整備
3)攻撃モーションの作成
4)センサールールの作成
5)自律動作確認

11/29/2016
ROBO-ONE auto
第1回ROBO-ONE autoの開催告知 いよいよ自律バトルの時代が来た!『ROBO-ONEは夢!』
折角の機会なので参加に向けて準備開始。ROBO-ONEにはROBO-ONE 24(2014.2.15)に「BLACK TIGER NEO」で参加してから3年間出ていないので、まず、競技規則のプリンアウト。 機体が規格に合致するか、攻撃モーションが合致するか検討の必要あり。

9/17/2016
「BLACK TIGERs」 の動作確認
しばらく放置したままであったので、機体の動作確認を行った。

「BLACK TIFER NEO」:機体の動作を確認、ただ、サーボの経年劣化あり。また、センサーシステムが一部動作不良、要調整。
「BLACK TIGER α」:機体の動作を確認。
「BLACK TIGER β」:機体の動作を確認。
「BLACK TIGER L44」:機体の動作を確認。
「BLACK TIGER」:機体の動作を確認(ただし、現役引退機体)
「KHR-1」:6vのため後日動作確認の予定(ただし、現役引退機体)。

また、リポについても使用可能か確認の予定。今後の機体の扱いについては検討中。インテリアにするのも一考だが、配線、塗装など機体をもっときれいにする必要あり。

2/20/2016
「BT-L44」の製作:踝(くるぶし)の追加(その5)

後退H2スラローム、旋回縦左2H6+30、旋回縦右2H6+30、起上2Hを作成し動作を確認した。動作確認のため、Lipoを充電、無線カメラを充電。

2/17/2016
第28回ROBO-ONEで優勝した吉田さんの「Gargoyle KID」に攻撃アシスト(半自律)機能 が搭載されていたことが明らかになった。吉田さんらしい工夫がされていてすばらしい。

1/1/2016
「BT-L44」の製作:踝(くるぶし)の追加(その4)

ようやく踝を追加した機体が完成した。踝を機能的にうまく作動させることができるかは未知数。

「BLACK TIGER L44」 踝の追加 2016.1  

(新型4脚機体:16軸)

前進と後退の動作を確認した。意外に歩行は安定している。基本モーションが完成したら動画を作成予定。今年は昨年よりもロボット製作に時間がとれそう。


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