ロボット KHR-1 製作日記 Part 37(2017.2〜 )

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Last Update May 18, 2017

My Robot `BLACK TIGERs`

「BLACK TIGER 12」フットユニット(KHR-2HV)への変更 2017.1 

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


「BLACK TIGER NEO」足裏を Bathtab Large から Bathtab+Large Sole に交換・スイッチ移設 2017.1 

(自作機体:Open Class 機 3kg以下:自律バトル機能搭載)


「BLACK TIGER NEO2(α6)」足裏をBathtab LargeからBathtab+Large Soleに交換・自律バトル機能搭載 2017.1

(自作機体:Open Class 機 3 kg以下:自律バトル機能搭載)


「BLACK TIGER ZETA4」プロトタイプ 2017.5

(自作機体:Open Class 機 3kg以下:自律バトル機能搭載予定)


「BLACK TIGER L44」 踝の撤去 2017.4  

(新型4脚機体:12軸)


製作機体「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」 「製作機体 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 製作機体「BLACK TIGERs」の解説

ロボット KHR-1 製作日記 Part 36(2016.1〜2017.2)
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)

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[あとがき(もう一つのロボット日記)] [更新履歴] [Robot Contents] [Top Page] [IKETOMU Robot Antenna][YouTube-IKETOMU's Channel][Robot Goods Link Site(ロボット・おもしろ・便利・お役立ち・グッズ・リンクサイト)]
月日年内容
7/20/2017
「BLACK TIGER NEO 2」の製作

試合開始時の中央までの歩行距離の検討
予選リング(小)の場合:90px√2÷2=64p=10歩〜12歩?⇒M34を12歩(PSD,USS左右)
決勝リング(大)の場合:90px√2=127p=20歩〜24歩?⇒M33を24歩(PSD,USS前後)

6/25/2017
「BLACK TIGER NEO 2」の製作

第31回ROBO-ONE, 第15回ROBO-ONE Light, 第2回ROBO-ONE autoの競技規則が公開された。autoでは無線による始動、停止、脱力機構を搭載することとなった(始動について事務局に質問中)。「BLACK TIGER NEO 2」では特段の問題なし。参加してautoでの1勝を目指したい!

今回は「BLACK TIGER NEO 2」で参加する。今日から、前回の反省と改善点の再検討と試験を実施する。

NEO2モーションの修正とセンサールールの修正の総括(3/25/2017まで)

(1)U4SP4SHDDAの設定内容の確認
@感知範囲を確認
・USSの距離再々設定(近距離ほど設定値が小さい)
攻撃:0〜65⇒0〜60⇒0〜50(20p)
捕捉:66〜90⇒61〜300⇒51〜300(100p)⇒51〜400*(130p)
探索:使用せず
・PSDの距離再々設定(近距離ほど設定値が大きい)
攻撃:1200〜4095⇒1300〜4095⇒1600〜4095(20p)
捕捉:500〜1199⇒400〜1299⇒400〜1599(100p)⇒300〜1599*(130p)
探索:0〜499⇒0〜399⇒0〜399⇒0〜299*
Aセンサールールを確認
攻撃2回繰り返しはUSS優先とPSD優先を各1回にして、捕捉を2回にするなど簡素化する。

(2)U4SP4SHDDAの自律動作試験結果その2
@旋回後の転倒はなくなった。
A攻撃後の移動と探索方向が概ね一致するようになった。
B攻撃後の移動は前攻撃と概ね反対方向に移動している
C捕捉の誤作動なし
D攻撃の誤作動が若干認められる
E全体的によくなった

(3)今後の検討課題
捕捉3回はどうか?また、攻撃をしないことがあったので、USSを2回PSDを1回にする=USS優先2回、PSD1回、捕捉USS&PSDダブル感知3回⇒U4WP4SHDT@作成

6/3/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

脚(マーキュリー)の交換
Pアームの2段カットしたものをプロトタイプのPアームの1段カットと交換した。

6/2/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

脚(マーキュリー)の交換
Pアームの2段カットしたものを製作し、黒に塗装した。



6/1/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

脚(マーキュリー)の交換
Pアームは4段階であるが、3段をカットしたら接続部分が弱くなって、荷重がかかると変形するので、2段カットしたものと交換することにした。

5/19/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

1)ホームポジションの設定

電源入力時のスタートアップモーションの動作がCH14,15のサーボの動きがおかしいので、原因を調査したところ、ジャイロの設定が残っていたためと判明。ジャイロは使っていないが、設定をOFFにすると不具合が解消した。 また、CH20.21も不具合が認められた。これらの不具合は解消したが、サーボの0の位置がずれていることが分かった。

CH14,15,20,21は0の位置がずれていたので、0を再調整した。

これで不具合がすべて解消した。「BLACK TIGER β」に使用していたRCB-3HVをそのまま利用したが、ジャイロの設定までリセットしてなかった。

5/18/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

1)ホームポジションの設定

直立ポーズを設定



5/17/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

(4)機体の組み立て

5)各サーボに配線。脚部は組み上げてから配線することとしたが、隙間から何とか配線できた。足首のヨー軸とピッチ軸のサーボの配線は50cm。脚上部の配線はそれぞれ短くした。

6)ホームポジションの設定。トリムの調整をするにはホームポジションを設定しておかなければならないので、ホームポジションは直立姿勢(足直立、腕水平)として登録。

7)トリムの調整。平行リンクの脚部はトリムを調整しながらサーボホーンを固定した。

8)スタートアップモーションHP0を設定。とりあえずホームポジションHP0(直立姿勢:足直立、腕水平)をスタートアップモーションに設定。あとで歩行の基本ポジションに変更の予定。

9)新機体「ZETA 4」Proto-Type が完成。

4.基本モーションの作成

プロトタイプが完成したので、1)ホームポジション及び基本動作、2)前進、3)後退、4)左・右横移動、5)上向・下向起上、攻撃動作、6)前方左・右攻撃、7)後方左・右攻撃などを作成し、運動性、機能性の検討を行う。

1)ホームポジションの設定

ホームポジションHP(歩行の基本ポジション)は膝を90°に曲げた姿勢(腕は胴体の横)として設定
ホームポジションHPをスタートアップモーションに設定
FREEを設定
屈足終了モーションを設定
直立ポーズを設定

4/23/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

(4)機体の組み立て

1)各部分の重量の測定
胴体部分(Head、電池重量含む:810g、脚:620gx2、腕:272gx2、総重量:2594g=2.6kg

2)胴体に両腕、両足を取り付けて組み上げ



3)Channel配置は「NEO」のChannel配置を踏襲

「BLACK TIGER ZETA 4」Channel配置

4)ROBO-ONE規格準拠を確認

「BLACK TIGER ZETA 4」規格

4/13/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

(3)腕部分の組み立て

1)腕構造の検討

「ZETA1」腕の構造は「BT NEO」を踏襲。手先はSC-4000ARMを使用してSC-4000Bに1cm台付ねじに1cmのジョイントをつなげて2cmにしたもの5本でSC-4000Bに取り付けた。腕の長さは23.5cm。



「NEO」でも腕の伸長の検討を行っている(NEOの製作 Part9)。肘のKRS-4013HVにレッグプレートを取り付けてKRS-2350HVを接続。KRS-2350HVは向きを90度変える。手の爪は90度向きを変える。

腕の長さ比較
BLACK TIGER NEO(伸長前):22.0 cm
BLACK TIGER NEO(伸長後):24.5 cm



「BT-α3」では、腕に伸長用のKRS-4000シリーズ用レッグプレートSC-4000L1を2組使用して腕の伸長を行っている(BT-αの製作 Part3)。
BLACK TIGER α3:29.5 cm



「ZETA4」では「NEO」の腕伸長の検討の際の腕構造を踏襲して、腕に伸長用のKRS-4000シリーズ用レッグプレートSC-4000L1を1組使用して腕の伸長を行う。ただし、伸長用のレッグプレートSC-4000L1を使用する位置によって構造と腕の動作が変わるので検討が必要となる。いずれも腕の長さは27cmとなる。

左の構造は、上方への力は右の構造よりも弱いと考えられるが、物を掴むことは容易にでき汎用性がある。一方、 右の構造は、上方への力は左の構造よりも強く、バトル向きと考えられるが、物をつかむ動作は難しい。以上から汎用性を重視し、左の構造とした。



4/11/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

(2)脚部分の組み立て

3)平行リンク足マーキュリーの組み立てが完了。



あとは、胴体へ取付、配線、トリム調整して、サーボホーンをビス止め。

4/9/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

(2)脚部分の組み立て

2)平行リンク足マーキュリーの組み立て。足首及び脚基部を直行軸とする。仮組み立てして脚長を測定したところ、25p。最長まで伸ばすと+3.0pで、脚長は28pとなる。可能範囲は脚長28pの120%で33.6pとなり、胴体半分は5.5pであるから、腕(胴体から離れて動く部分)の長さは、28pとなる。足底の縦は50%の14cm、横は30%の8.4cmとなり、KHR-1拡張4自由度ユニットの足底(120x66mm)が利用可能。



4/5/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

(2)脚部分の組み立て

1)平行リンク足マーキュリーの再塗装をした。



4/4/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

3)胴体の組み立て完了。胴体サーボをRCB-3HVに配線した。



4/2/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

2)胴体の上部と下部の組み立て完了。「BLACK TIGER β」のバックパックをそのまま「ZETA 4」胴体上部に取り付けた。バックパックにはRCB-3HV, センサーボードなどが取付済み。



4/1/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作開始

1.新機体「ZETA 4」製作の基本的考え方(コンセプト)

(1)自律バトル専用機
(2)新規自律バトル試験機として製作(「NEO」「NEO 2」は温存)
(3)「NEO」「NEO2」と脚構造以外は同じ機体を製作
(4)「NEO」「NEO2」とのモーション、センサールールなどを互換
(5)機体重量は3kg以下
(6)脚長は25p、中心から腕先まで30p最長
(7)最大軸数23軸(胴体旋回軸搭載、脚旋回軸搭載)
(8)既存部品を利用
(9)当面はセンサーシステムは基幹部分(センサーボード)のみとする、センサーシステムについては別途検討
(10)当面は基本モーションを作成して「マーキュリー」の運動性能の検証を行う

(1)胴体の組み立て

1)「NEO」{NEO2」と同じ胴体を作成する。上半身は「ZETA1」に使用した R-BlueボディーTypeRCB(SMRS-001)を使用し、下半身は在庫の新品を使用した。なお、「ZETA1」のR-BlueボディーTypeRCB(SMRS-001)の上半身については、胴体のボディポストネジ穴をすでに追加作成してある。再塗装した。



3/31/2017
「BLACK TIGER β4」を解体した。

バックパック部分はそのまま「BLACK TIGER ZETA 4」に転用。PSDセンサー及びコードは予備部品として保存。KRS-4013HVとコードはすべて「ZETA 4」に転用。「β」の胴体部分は解体せずにそのまま保存。頭部も「ZETA 4」に転用。すべての部品の有効利用を図る。

3/30/2017
「BLACK TIGER ZETA 4」の製作

「BLACK TIGER NEO」は、イトーレイネツのKRS-4000番サーボ用パーツをベースとして製作した最初の自作機。機体のデザインは「BLACK TIGER」 を踏襲しており、新型を意味して「NEO」と命名した。最初の機体は胴体ヨー軸 がなかったが、R-Blueの胴体部分が発売されたのを機会にこれに更新して、現在の23軸の「BLACK TIGER NEO」の機体となった。

操縦が不得手のことから、自律バトル機能を搭載している。そのためのセンサーシステムは改良を継続しているが、現在はPSD距離センサーと超音波センサーのハイブリッドセンサーシステムとしている。自律バトル機としては最高水準を誇る。ただ、最近はバトル競技参加機体が大型化しており、バトル機としては劣勢を免れない。

機体の大型化に対応するため、既に入手してある平行リンク足「マーキュリー」の可能性を試すなど更なる発展を目指すこととした。そのための試作機として自律バトル専用機を想定して新機体を立ち上げることとした。命名は「BLACK TIGER ZETA(ゼータ)」 とした。

命名の由来は、ギリシャ語アルファベット6番目 「Ζ ζ(ゼータ) zeta」の読み、「ZETA」とした。
理由として、
1.ギリシャ文字の読み方のうちあまり使用されていない読み方の文字からとった。「ジータ」とも読まれるが「ゼータ」と読むこととする。
2.「ZETA」はロボット製作をはじめてから6台目(@KHR-1、ABLACK TIGER、BIKT-I、CBLACK TIGER NEO、DBLACK TIGER MINI)のロボットに当たることから、ギリシャ語アルファベット6番目を採用した。

しかしながら、「BLACK TIGER ZETA1」は平行リンク足メリッサ搭載の自律バトル専用機として製作してきたが、当初想定していた自律バトルにおける「NEO」の運動性、機動性の維持、UPが図れず、「ZETA」への平行リンク足搭載を断念した。

これは平行リンク足の自由度が少ないこと、既製部品のために「NEO」の胴体に比して足が長い(長くすることはできるが短くすることができない)ため重心が高くなり機体のバランスが悪くなったこと、重量の増加(サーボを各関節に使用)などによるものと考えられた。

その後「BLACK TIGER ZETA 2」については、構想を転換し、足構造を「NEO」とほぼ同じにして、新コントロールボード「RCB-4HV」を搭載した新自律バトルシステム試験機(センサー動作電圧5V:広角USSx4,PSD:GP2Y0A21 x4〜6)とし、また、自律バトル専用機から「NEO」と同じ自律バトル機能搭載多目的機とすることとした。

また、懸案であった構造的に弱い背部のボード搭載部分に、KHR-3HVのバックパックを採用することとした。これによりバックパックの中にRCB-4HV、ジャイロセンサー、加速度センサー、KRI-3と無線受信機などすべてコンパクトに収まった。また、RCB-4HV搭載によりdasy chain化したので、ゆとりのある配線となった。

ただ、基本的な機能の搭載が完了し、トリム調整、ホームポジションの設定を終えてモーション作成を進められる段階まで来たが、当初自律機能強化に寄与すると想定したセンサー端子が現時点で使用できないこと、またRCB-3HVで作成した「NEO」のモーションなどが転用できないこと、RCB-4HVがうまく扱えないことなどから今後「ZETA 2」の立ち上げには相当の時間が必要と考えられた。一方、現時点ではRCB-4HV搭載のメリットがdasy chain化による配線の簡素化のみしか見出せない。

このため、RCB-4HVの使用は時期尚早と判断し、RCB-3HV搭載の「NEO」のモーションなどのりソースを生かすために「ZETA」のコントロールボードをRCB-3HVへ再度変更することなどコンセプトを見直して「BLACK TIGER ZETA 3」を製作した。

このような「ZETA」製作のコンセプトの変更が続いた中、多脚ロボット製作の動きもあり、「BT-L5」「BT-L15」で動作が実証できた新型変則5脚機をさらに発展させるため、KRS-4013HVを使用している「ZETA」をベースに、新高性能機体「BT-L45」の製作を2010年3月に開始することとし、「BLACK TIGER ZETA 3」は 「BKACKTIGER L45」へ改造された。

「BLACK TIGER L45」は「BLACKTIGER L46」へと改造されて、ロボットサバイバルゲームに参加していたが、2015.10に引退させた(解体)。

「BLACK TIGER β4」は自律競技向けにセンサーボードを搭載し、PSD4個と超音波線センサーを搭載しているので、自律バト機として改作することを検討したが、機体が小型でこれからの自律バトル機の大型化を想定すると力不足は否めない。これまでビーチフラッグなどに参加して来たが、今後は参加の見込みがないことから、「BLACK TIGER β」を引退させることとした(2017.3.31)。の機材と「BLACK TIGER L46」の機材を使用して新型機{BLACK TIGER」ZETA 4」を製作することとした。

ROBO-ONEautoが開催されたこと、自律バトルでも機体の大型化が見込まれることから、「BLACK TIGER β」と「BLACK TIGER L46」の既存部品を有効利用することとして「BLACK TIGER ZETA 4」を製作することとした。コンセプトは変遷はあったものの、基本的に「BLACK TIGER ZETA1」へ立ち返ることとした。

3/27/2017
「BLACK TIGER β」の製作

「BLACK TIGER β」は「KHR-1」のKRS-2350換装用胴体パーツの脚部にSC-4000CV Shisenkai Conversion KITを使用したKHR改造機体。ROBO-ONE 2kg 準拠機体で、機体のデザインは「BLACK TIGER」を 踏襲している。

KHRベースの改造機体でありながら、KRS-4013HV 8個とKRS-2350HV 6個の14個のハイパワーサーボで換装しており、オリジナルの「BLACK TIGER」に比べ、格段にパワーアップした機体となっている。また、「BLACK TIGER」と互換性を持たせ、モーションの相互利用を可能にしている。

さらに、パワーアップした機体を生かして、自律センサーシステムを搭載し、ビーチフラッグなどの自律アスリート競技にも参加してきた。

「BLACK TIGER β4」は自律競技向けにセンサーボードを搭載し、PSD4個と超音波センサーを搭載しているので、自律バトル機として改作することを検討したが、機体が小型でこれからの自律バトル機の大型化を想定すると力不足は否めない。一方、これまでビーチフラッグなどに参加して来たが、今後は参加の見込みがないことから、「BLACK TIGER β」の機材を使用して新型機「BLACK TIGER ZETA 4」を製作することとした。

3/26/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

NEOモーションの修正とセンサールールの修正
M55旋回J右EAJT4回⇒2回、M58J左反転EAJT4回⇒2回
U4SP4SHDDAの書込み

NEOの歩行モーションがよくならない。サーボの劣化が原因か。やはり、引退時期か? 引退させてセンサー等をNEO2の予備部品とすべきか?⇒平行リンク足マーキュリーを搭載もありか?

3/25/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

NEO2モーションの修正とセンサールールの修正
(1)攻撃後に移動すると標的とは逆方向に回って探索をする⇒探索の旋回を逆方向に変更した
(2)2回旋回後に後ろに転倒しやすい⇒最後の1つ前のHPポジションを前傾にする。ロール軸のジャイロ設定が逆になっていたので修正。

U4SP4SHDDAの自律動作試験結果その2
@旋回後の転倒はなくなった。
A攻撃後の移動と探索方向が概ね一致するようになった。
B攻撃後の移動は前攻撃と概ね反対方向に移動している
C捕捉の誤作動なし
D攻撃の誤作動が若干認められる
E全体的によくなった

腕に取り付けたPSDが破損しやすいので、ガードを付けてみた。超音波センサーには影響ないことを確認した。



3/24/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

NEO2モーションの修正とセンサールールの修正
(1)NEO2のモーション修正(前進、旋回4回)
旋回4回後に転倒する⇒旋回2回を繰り返す
M55旋回J右EAJT4回⇒2回、M58J左反転EAJT4回⇒2回
(2)後方攻撃後のモーション
現状は横移動してから旋回4回であるが、攻撃重視から旋回後すぐに攻撃できるようにした
⇒修正案は横移動なしで旋回4回(旋回2回を2回)
(4)右旋回前拳右上J⇒旋回2回+前拳右上Jに変更、左旋回前拳左上Jも同様に変更して、旋回の精度を高めた
(5)状況2戦略1の攻撃後の移動モーションをM50右横4歩に、状況3戦略2の攻撃後の移動モーションをM53にして、攻撃後の移動が偏らないようにした
(1)(2)(3)(4)(5)を変更してU4SP4SHDDAを作成した。

U4SP4SHDDAの自律動作試験結果
@攻撃後に移動すると標的とは逆方向に回って探索をする
A2回旋回後に後ろに転倒しやすい

「BLACK TIGER β」は自律競技向けにセンサーボードを搭載し、PSD4個と超音波線センサーを搭載しているので、自律バトルでがきるように改作してみることにした。

3/8/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

攻撃2回繰り返しはUSS優先とPSD優先を各1回にして、捕捉を2回にするなど簡素化する=U4SP4SHDD@の 捕捉の2回繰り返しは効果あり。その結果を踏まえて

捕捉3回はどうか?また、攻撃をしないことがあったので、USSを2回PSDを1回にする=USS優先2回、PSD1回、捕捉USS&PSDダブル感知3回⇒U4WP4SHDT@作成

ここまでを整理して
BTNEOモーション配置表、BTNEO2モーション配置表を作成
感知範囲を確認
USSの距離再々設定(近距離ほど設定値が小さい)
攻撃:0〜65⇒0〜60⇒0〜50(20p)
捕捉:66〜90⇒61〜300⇒51〜300(100p)⇒51〜400*(130p)
探索:使用せず
PSDの距離再々設定(近距離ほど設定値が大きい)
攻撃:1200〜4095⇒1300〜4095⇒1600〜4095(20p)
捕捉:500〜1199⇒400〜1299⇒400〜1599(100p)⇒300〜1599*(130p)
探索:0〜499⇒0〜399⇒0〜399⇒0〜299*

U4SP4SHDD@とU4WP4SHDT@を印刷してチェック

今後の検討課題

(1)U4SP4SHDD@とU4WP4SHDT@の自律バトル比較試験
捕捉が確実か?誤作動はないか?
捕捉が確実で誤作動がなければ、さらに感知範囲を広げられるか?

(2)NEO&NEO2のモーション修正(前進、旋回4回)
旋回4回後に転倒する⇒旋回2回を繰り返す

(3)後方攻撃後のモーション
現状は横移動してから旋回4回(旋回2回を2回)⇒修正案は旋回4回(旋回2回を2回)して左右の攻撃

3/7/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

(12)「NEO2」によるU4SP4SHDD@の自律バトル試験結果
案Aダブル感知とするなら、攻撃と同じに、捕捉を連続して2回繰り返してはどうか?ただ、攻撃2回繰り返しはUSS優先とPSD優先を各1回にして、捕捉を2回にするなど簡素化する。
U4SP4SHDD@

捕捉が良くなったので、2回繰り返しは効果あり。捕捉の誤作動があった。攻撃をしないことがあった。 起上りの誤作動があった(両面起上りモーションのチェック)。旋回4回の後で転倒したので、モーションの修正の必要あり。

(13)「NEO」によるU4SP4SHDD@の自律バトル試験結果
捕捉が良くなっている。旋回4回の後で転倒したので、モーションの修正の必要あり。NEOは歩行モーションがよくない。「NEO」はやはり引退させるべきか?

捕捉の2回繰り返しは効果あり。捕捉3回はどうか?また、攻撃をしないことがあったので、USSを2回PSDを1回にするか?

3/6/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

(10)「NEO2」によるU4WP4WHD2Aの自律バトル再試験
捕捉ができていない。

(11)「NEO2」によるU4WP4WHP@の自律バトル再試結果
PSDのみの捕捉はダブルの捕捉よりもよい。ただし、誤作動もある。

本自律バトルシステムの欠点はセンサーボードの稼働電圧が3.3Vであること。PSDは5Vが標準。USSも5Vでも使用可能。これがPSDの能力が十分に発揮されない原因と思われる。
ダブル捕捉は十分ではないが、誤作動はほとんどない。PSDのみの場合は捕捉は良くなるが、誤作動もある。要検討。

案@ダブル感知とするなら、攻撃と同じに、捕捉を連続して2回繰り返してはどうか?
U4WP4WHDD2A

案Aダブル感知とするなら、攻撃と同じに、捕捉を連続して2回繰り返してはどうか?ただ、攻撃2回繰り返しはUSS優先とPSD優先を各1回にして、捕捉を2回にするなど簡素化する。
U4SP4SHDD@

案Bダブル感知とするなら、もっと範囲を広めてもよいのではないか。今は1mであるが1.3mに広めてみるか?USS:400、PSD:300⇒U4WP4WHD2B
USSの距離再々設定(近距離ほど設定値が小さい)
攻撃:0〜65⇒0〜60⇒0〜50(20p)
捕捉:66〜90⇒61〜300⇒51〜300⇒51〜400*(130p)
探索:使用せず
PSDの距離再々設定(近距離ほど設定値が大きい)
攻撃:1200〜4095⇒1300〜4095⇒1600〜4095(20p)
捕捉:500〜1199⇒400〜1299⇒400〜1599⇒300〜1599*(130p)
探索:0〜499⇒0〜399⇒0〜399⇒0〜299*(130p)

3/5/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

(5)「NEO2」によるU4WP4WHD2Aの自律バトル試験
No31PSD不良発見⇒新品と交換
スタート10歩=57p、再スタート6歩=35p、「NEO2」の歩幅は「NEO」より小さい。
捕捉が甘い。
攻撃が届いていない。攻撃の誤作動が多い。⇒設定値を変更

USSの距離再設定(近距離ほど設定値が小さい)
攻撃:0〜65⇒0〜60⇒0〜50
捕捉:66〜90⇒61〜300⇒51〜300
探索:使用せず

PSDの距離再設定(近距離ほど設定値が大きい)
攻撃:1200〜4095⇒1300〜4095⇒1600〜4095
捕捉:500〜1199⇒400〜1299⇒400〜1599
探索:0〜499⇒0〜399⇒0〜399

なお、捕捉はPSDとUSSのダブル感知で誤作動を防止

(6)「NEO2」によるU4WP4WHD2Aの自律バトル試験結果
攻撃は届いているので、攻撃の設定値はOK。
捕捉の誤作動はないが、捕捉をほとんどしていない。
PSDとUSSのダブル感知で誤作動を防止しているが、ダブル感知をはずしてみる。⇒U4WP4WHS@

(7)「NEO2」によるU4WP4WHS@の自律バトル試験結果
ダブル感知を外すと、捕捉の誤作動が激しい。明るい方向へ移動したのでPSDの誤作動と考えられる?捕捉はUSSのみで試してみる。⇒U4WP4WHU@

(8)「NEO2」によるU4WP4WHU@の自律バトル試験結果
USSのみの捕捉の誤作動が激しい。同じ方向へ移動したのでPSDの誤作動ではないかもしれない。捕捉をPSDのみで試してみる。⇒U4WP4WHP@

(9)「NEO2」によるU4WP4WHP@の自律バトル試結果
PSDのみの捕捉の誤作動は少ない

捕捉を中心としたセンシングのまとめ。
捕捉はPSDで、攻撃はUSSがべストか?
捕捉1はUSSとPSDダブル、捕捉2はPSDのみの方法もある⇒意味がないか

3/4/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

(3)今後のPSD及びUSSの設定値
前提:攻撃は20p以内、捕捉は1m

USSの距離設定(近距離ほど設定値が小さい)
攻撃:0〜65⇒0〜60
捕捉:66〜90⇒61〜300
探索:使用せず

PSDの距離設定(近距離ほど設定値が大きい)
攻撃:1200〜4095⇒1300〜4095,
捕捉:500〜1199⇒400〜1299
探索:0〜499⇒0〜399

なお、捕捉はPSDとUSSのダブル感知で誤作動を防止

(4)センサールールの作成
上記の設定値でセンサールールを作成
再スタートを想定した前進6歩のモーション(M33)を作成して、PSD・USSの前後同時で再スタートするように状況1にルール3(PSD),4(USS)を追加

3/3/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

(1)「NEO2」のHPの腕を真下に修正

(2)センサーの感度測定
@USSセンサーの距離と測定値
USSセンサー(LV-MaxSonar-EZ1)No13と本の距離のセンサー値を5回測定して平均値を求めた。
15cm:44
20cm:51
25cm:65
30cm:84
35cm:105
40cm:113
45cm:133
50cm:146
55cm:164
60cm:177
70cm:215
80cm:234
90cm:281
100cm:304*
110cm:344*
120cm:372*
130p:404*
140cm:435*
150cm:469*
160cm:500*
170cm:534*
180cm:560*
190cm:576*
200cm:626*
前回の45pまでの測定値とほぼ同じ。*は測定値がばらつく。
PSDの問題点は3.3Vで使用していること。本来は5V仕様なので、性能が発揮されていない。センサーボードの出力は3.3V。これがPSD使用の最大の問題点。5Vに昇圧して使用する方法もあるが、配線が複雑になる。
攻撃:60、捕捉(1m):300

APSDセンサー値の距離と測定値
PSDセンサー(GP2D12)No30と本の距離のセンサー値を5回測定して平均値を求めた。
15cm:2237
20cm:1620
25cm:1328
30cm:1118
35cm:942
40cm:825
45cm:720
50cm:643
55cm:563
60cm:538
70cm:465
80cm:420
90cm:426
100cm:351*
110cm:333*
120cm:355*
130cm:321*
140cm:281*
150cm:253*
*は測定値がばらつく。
攻撃:1300、捕捉(1m):400

3/2/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

センサールールの変更
@スタート時のモーションをもう1つ作成する必要あり(試合途中で近距離からスタートする場合を想定)。
⇒再スタートの方法は前後同時にPSD、USSを感知する方法、再スタート時の歩数は6歩とする(M33)

A左右の捕捉は横移動してから前向きに旋回だが、これだと近づいてから前向きに旋回するので攻撃までにタイムラグがある(攻撃されるリスクが高くなる)。
⇒ 左右の捕捉は旋回を先にして前進すべきか?これだと前向きに近づくので攻撃までタイムラグができにくい。ただし、方向がずれるリスクあり、また、前進より横移動の方が安定性が高い。2タイプを作成する方法もあり。要検討。

Bスタート時の歩数の検討
「NEO」 4歩:25p、6歩:45p、8歩:55p、10歩:65p
「NEO2」 4歩:20p、6歩:36p、8歩:47p、10歩:62p
リング縦横:90p、対角線:127p
2リングの場合:中央まで64p⇒スタート時は10歩〜12歩?
1リングの場合:中央まで127p⇒スタート時は20歩〜24歩?
再スタート時は45p離れていると想定すれば⇒6歩?

C捕捉距離の設定
・捕捉範囲はリングの大きさから、90(〜100p)は必要

D攻撃の到達距離の設定
・攻撃到達距離は前拳右上:20cm、後拳右上:20cmであり、前後とも20p以内に接近しないと倒せない。

E現在のPSD及びUSSの設定値
・PSDの距離設定(近距離ほど設定値が大きい)
近接・中接:1200〜4095
捕捉:500〜1199
探索:0〜499

・USSの距離設定(近距離ほど設定値が小さい)
近接・中接攻撃:0〜65
捕捉:66〜90
探索:使用せず

3/1/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

センサールールの変更
スタート時のモーションを、歩数を2倍(4歩⇒8歩)にした前進モーション(M34)に変更。

自律動作試験を実施(U4WP4HD2A)
スタート時の歩行距離は60p(8歩)で80p(10歩)まで伸ばす。⇒10歩に増やす(M34)
捕捉範囲は60p位なので、90〜100pまで伸ばす方向で検討。
後方捕捉後の旋回モーション4回の後は横移動モーションなので、前進モーション(4歩)に変更の必要あり⇒変更

ここまでの修正のまとめ
HPの腕の位置を真下に変更
スタート時の歩行モーションを10歩に変更
後方捕捉後の旋回モーション4回の後は横移動モーションから前進モーション4歩に変更

2/28/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

ROBO-ONEauto次回9月23,24日横浜市開催を目指して始動開始。今回はリングアウトで自滅して敗退したが、次回は良い試合をしたい。バトルをして敗退するのは望むところだが、リングアウトで自滅は是非避けたい。次回出場は「NEO」にするか「NEO2」にするかは仕上がりを見て決める。全自律バトルシステムを一から見直し。

今回の問題点の検討
@リングが広くて、スタート位置からリング中央まで距離があった。スタートしてからの歩数が足りなくてリングの中央まで行けなかった。これを想定していなかった。中央までいかないとリングアウトの確率が高まる。
⇒最初の歩数を2倍に設定する。捕捉の歩数は従来どおりとし、捕捉の範囲を広くして、歩数は変えず徐々に接近させる(リングアウトのリスクが大きくなるので増やさない)。したがって、スタート時の歩数を2倍にしたスタート前進モーション(M34)を別に作成する。

A両腕のセンサーの向きを再検討。上を向きすぎていないか(誤作動の原因?)角度を工夫。
⇒HPの腕は少し開いていたが、真下に変更した。センサーはほぼ横方向に修正された。なお、PSDセンサーはほぼ同じ高さ。超音波センサーは前後と左右の高さが異なるが変更しない。

2/25/2017
「BLACK TIGER NEO, NOE2」の製作

「NEO」で第1回ROBO-ONEautoに出場。結果はリングアウトして1回戦敗退。今回で引退を考えていたが、次回出場を目指してモチベーションがUp。

優勝はコビス、準優勝はSunshot(1回戦対戦相手)、3位はガルー。シンプルファイターは準決勝で失格となった。決勝戦はコビスがセンシング中にSunshotがリングアウトして自律バトルの決勝戦はあっけなく終了。

予選の自律バトルの時間2分は短すぎる。1ダウン(リングアウト)で勝敗がつきやすい。全体的に出場機体の動きはゆるやか。あまり動き回らない方が得策かもしれない。ただ、コビスのようにその場で旋回するだけで捕捉移動しないのは自律バトルといえるかどうか?今回、シンプルファイターは失格となったが、自律バトルの性能は最も高い。



(1)今回の「NEO」の敗因は、リングアウト。落ちまセンサーを付けるか検討するなどリングアウト対策が必要。ただし、誤作動を完全になくせば、また、捕捉が十分であれば、リングアウトはしないはず。⇒ビデオの検討の結果、捕捉に誤作動がないので次回も落ちまセンサーはなしで臨む。開始時に中央へ前進させるため、歩数を増やすことで対応。中央でバトルすれば、攻撃後の移動は左右交互なのでその場に留まる可能性が高い。

(2)リングが広くて、スタート位置からリング中央まで距離があった。スタートしてからの歩数が足りなくてリングの中央まで行けなかった。これを想定していなかった。中央までいかないとリングアウトの確率が高まる。⇒最初の歩数を多めに設定しておく。

(3)リングの端まで移動した原因が良く分からない。ビデオがあれば誤作動によるものか確認したい。最後に落下したのは誤作動であるが原因不明。

⇒ビデオを確認したところ、やはりスタート時の前進歩数が不足してリングの中央まで行っていない。スタート付近でうろうろして、リング際まで動いたのが敗因と判明。

リング際での捕捉の誤作動はなかった。しかし、リング際での攻撃の誤作動が2回あった。これがリングアウトの原因であるが、誤作動の原因がUSSかPSDかなど原因は不明。

(4)対操縦では、相手は近づいてくるので、短い範囲の捕捉で十分であったが、対自律機では離れた距離からの捕捉が重要なことが分かった。捕捉の感知範囲を再検討する必要あり。もう少し広くとるべき。現在は40p前後。1m位まで想定すべき。

また、接近の歩数を多く設定して1回で攻撃圏内に移動するか(誤作動の場合はリングアウトのリスク大)、歩数は少なめで回数をかけて接近するか(誤作動の場合はリングアウトのリスク小)要検討。自律バトルの基本は接近戦。⇒リングアウトのリスクと相手に衝突するのを避けるため、捕捉時の移動距離は現状維持とする。

(5)機体の大きさは現時点では変更の必要なし。今後、4kg、5sの大型機が多くなれば、平行リンク足などで大型化を検討することも必要。

(6)両腕のセンサーの向きを再検討。上を向きすぎていないか(誤作動の原因?)角度を工夫。

(7)スタートから最初の歩行からすぐに探索行動に入っている。

大塚さんの第1回ROBO-ONEautoの記事が掲載されている。
自律制御の2足歩行ロボットがガチバトル! - ROBO-ONE初の自律部門が開催 (1) 遂に自律制御の2足歩行ロボットによるバトルが実現 | マイナビニュース
自律制御の2足歩行ロボットがガチバトル! - ROBO-ONE初の自律部門が開催 (2) 自律制御ロボットバトルの課題と今後 | マイナビニュース


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