kazu さん プロフィール

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kazuさん: 趣味の工作記録/二足歩行ロボット2号機の自作
ハンドル名kazu さん
ブログタイトル趣味の工作記録/二足歩行ロボット2号機の自作
ブログURLhttp://blog.livedoor.jp/kazutaka_nagai/
サイト紹介文現在製作中「二足歩行ロボット2号機」の製作過程をご紹介します。設計図・配線図・画像を多数掲載します。
参加カテゴリー
更新頻度(1年)情報提供33回 / 365日(平均0.6回/週) - 参加 2014/06/16 13:38

kazu さんのブログ記事

  • 庭造り(02) レンガ敷き工事
  • 1.レンガの選定と工法花壇の中断部分が完成し、全周がつながりました(上の画像)。いよいよその内側をレンガで敷き詰めます。レンガには色々な種類があり、価格もピンキリです。今回は、コスト面と入手性から、ごく普通の赤いレンガを使います(下の画像左)。形が3種類あり左から普通レンガ(@90円)、はんぺんレンガ、半分レンガです。工法は街の歩道工事で見かけた「砂ぎめ(サンドクッション)工法」です。地面をレンガの厚 [続きを読む]
  • 庭造り(01) 花壇工事
  • 1.我が家の庭造りこの3か月、ロボットの方は休業状態で、実は庭造りをやっていました(上の画像)。作業が一段落しましたので、少しご紹介いたします。我が家は、1985年に土地を購入、2年後に建物を建設しました。敷地は北側道路で、7.5m x 20m の南北に長い長方形です。地型に多少不満もあったのですが、当時の営業マンの次のような説明が的確で説得力があり、購入決断に至りました。「広大な土地ならともかく、この程度 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(140) モーションの作成3
  • 1.足踏みモーションの調整  2号機の重心移動には二つの方法があります。ひとつは、両脚の股関節と足首関節を  同じ角度で曲げて平行四辺形のように重心移動を行う方法です。両足が接地して安定的  ですが、効率が悪く、サーボを40°曲げても片足立ちできません(下の画像左)。  二つ目は、足首関節だけを曲げて身体全体を傾ける方法です。不安定ですが、非常に  効率的で、サーボ角度28°でも片足立ちができます(下 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(139) トラブル対応
  • 1.暴走  ここへきて2号機がときどき暴走するようになりました。サーボが勝手に動き出し、  関節の限界点まで達して固まってしまいます。リセットすると収まることもあります  が、治らないこともあります。マイコン専用乾電池が電圧低下したときに発生しやすい  ようですが、原因ははっきりしません。解決までに時間がかかりそうです。2.LEDの問題  目のLEDが妙な動作をするようになりました。青(口)を点灯すると [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(138) 左右バランスの調整
  • 1.左右バランスの問題  足首関節を改良しましたが、足踏みをさせてみると、相変わらずバランスが左に偏って  います。テストモードで片足立ちをさせて、足首サーボの角度を見てみました。左足  だけで立てるギリギリのサーボ角度は19°ですが(下の画像左)、右足で立つには29°も  必要です(画像右)。明らかに左に重心があります。  あちこちのネジを締め直し、腰サーボと足首サーボのトリムを調整して、両足が垂直 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(137) 足首関節の修正
  • 1.足首関節の問題  前回、足首のロッド取付位置を修正したので、足首関節が左右均等に動くようになりま  した。しかし、本体を直立させ、手で左右に押して片足立ちをさせてみると、左方向へ  の方が傾け易いことに気が付きました。観察すると、ロッドと足裏プレートの連結部分  がたわんでいます。2mm径のネジシャフトの片持ちなので、剛性が不足のようです。                >  10月22日(土)、京 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(136) モーションの作成2
  • 1.会話モーションの作成  2号機の口に青色LEDを取り付けました(上の画像)。発声するときに点滅させて、  口を開いているように表現します。  まず、LEDを点滅させるサブルーチン「talk_light( )」を作りました(下の画像)。  点滅回数は一律5回で、発声の長さにリンクしませんが、引数でデータを渡すように  すれば、変更も可能です。  これを発声命令「USART1_Send_String(TalkDATA)」の後ろに置いて、発声と [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(135) LED電源の変更2
  • 1.LEDの増設  2号機の口に青色LEDを仕込んで、話すときに点灯するようにします。  口の位置に3x7mmの穴を開けました(下の画像左)。この裏側に発光装置を取り付け  ます。発光装置の部品です(画像右)。左から、半透明の部品、「コ」の字形に曲げた  エンビの小片と青色LEDです。半透明の部品はLEDの光を拡散させるためのものです。  なかなか適当なものがなく、材料を求めて家の中を探し回りました。100均で買っ [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(134) LED電源の変更1
  • 1.LED電源の充電池化  モーション作成に手間取っているうちに、LEDが暗くなってきました。単4乾電池の  電池切れです。LEDの電源は、やはり乾電池では無理で、6V充電池にする必要がある  ようです。ついでに、2号機の口を青色LEDにして、しゃべっているときに光らせたい  ものです。マイコンで6Vを操作するにはトランジスタが必要です。トランジスタアレイ  「TD62783AP」(秋月電子@50円)の手持ちがあったので、ネ [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(133) プログラムの改良
  • 1.モーションデータの三次元化  2号機の本体プログラムには、現在、15種類のモーションデータがあります。  従来のモーションデータは、「motion1[ ][ ]」「motion2[ ][ ]」のように、モーション  ごとにファイル名の異なる二次元配列でした。今回これを「motion_data[ ][ ][ ]」と  いう三次元配列としました。  これは、モーションの修正や保管にはあまり影響はありませんが、モーションデータを  取り込む関数 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(132) モーションの作成1
  • 1.ホームページの移転  このところ、ホームページの引っ越し作業にかかりっきりで、2号機がらみの作業や  投稿になかなか手が回りません。  新ホームページで利用するのは「Jimdo」(無償版)ですが、「au one net」とは勝手が  違い、慣れるのに時間がかかりそうです。「Jimdo」は、容量が大きく(500MB)操作  が簡便な反面、機能に制約があり、その都度ネットで裏ワザを調べたり、乏しい知識で  HTMLソースをいじ [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(131) マイコン電源の変更
  • 1.問題の発生  前回、動作試験に成功した、とご報告しましたが、悲しいお知らせがあります。  USBでPCとつないでいる間は順調でしたが、USBを切断するととたんにサーボの暴走  が始まりました。マイコンとサーボの電源を共通にしたため、サーボが動き出すときの  電圧低下により、マイコンがリセットしてしまうというお馴染みの症状です。しばらく  症状が出なかったので油断していましたが、難しいものです。     [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(130) 胴体内の配線
  • 1.胴体の組み立て  胴体部を元通りに組み立てます。股関節ピッチ軸アームと「ひ」の字形金具を重ねて、  胴体下部にネジ留めします(下の画像左)。この部分の上側は電池室の床になるので、  引っ掛からないように皿頭ネジを使用しています。  次に、胴体左側のスリットから2F床板を挿入します(画像右)。  所定の位置に収まったので、ネジ留めしました(下の画像左)。両肩を外側に移動させ  るため、サーボ固定用 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(129) 電子部品3
  • 1.音声LSI基盤の製作  音声LSI「ATP3012」を基盤に実装します。2号機は発声ができるようになりましたが  まだブレッドボードの状態です(上の画像)(6/7記事119参照)。  このLSIの動作電圧は2.5〜5.5Vとなっています。電源電圧が6V以上になるので、三端子  レギュレータTA48M05F(@100円 秋月電子)で5Vを作って供給します。  その他の部品としては、コンデンサー2個(47uF・0.1uF)、16MHz発振子、増幅用  [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(128) 腕部の減量5
  • 1.肩ブラケットの再作製  肩ロール軸ブラケットは、直交軸のステーが片持ちで突き出す構造です(下の画像)。  ネジ5本を含めて、重量は19gです。1mm厚では強度的に無理だと思っていましたが、  早速A5052硬質アルミを使ってみます。  設計図と展開図です(下の画像)。直交軸用のステーは、従来は別部品のネジ留めです  が、今回は軽量化ねらいで一体構造としました。剛性が不足するようなら、あとで補強  するつ [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(127) 腕部の減量4
  • 1.手の改造  2号機の左手です(上の画像)。重量は50gです。かつて「起き上がりモーション」が  不調だったとき、この部分だけで腕の長さの不足を調整したので、かなり長くなってい  ます。前回までに、肩が5mm、ひじピッチ軸が10.8mm、合計15.8mmひじが下がった  ので、アームとの連結部分(長さ33.3mm)を同じだけ短縮し、17.5mmにします。  また、強度に影響のない部分を極力カットして、減量に貢献させたいと思い [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(126) 腕部の減量3
  • 1.腕部の減量計画  2号機の左腕です(上の画像)。計量すると372gもあります。4つのサーボの重さが  229g(55gx4+9g)なので、減量対象となるアルミ部分は143gということになります。  まず、1.5mm厚のサーボブラケット(肩・ひじ)を1mm厚で作り直します。剛性に  不安があるので、アーム類は1.5mmのままとします。また、従来より長すぎると感じて  いた、ひじから先の部分を少し短縮します。  上記を反映した設 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(125) 胴体部の減量3
  • 1.胴体の再製作  胴体上部を1mm厚エンビで作製します。胴体の上にフタのように被せるので、胴体外殻  より縦横とも1mmづつ大きくしています(下の画像)。  展開図どおりにエンビ板から切り出しました(下の画像)。切断にはOLFAのプラス  チック用カッターを使っています。折り曲げ箇所の谷側にプラ用カッターで切り込み  を入れています。厚さの半分くらい切っておくのが良いようです。山側を切った方が  曲げやす [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(124) 胴体部の減量2
  • 1.スピーカーの減量  せっかく胴体を軽量化したのに、31gもある重いスピーカー(上の画像)を乗せたら、  苦労が水の泡です。前回購入した「表面実装用スピーカーUM1515IA」に再度チャレ  ンジしてみます(下の画像左)。うまくいけば重さはわずか2gです。購入直後に一度  試しましたが、音量が小さくあきらめていました。今回は、「オーディオアンプLM  386N」(下の画像右)を使ってみます。  増幅回路を追加しま [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(123) 胴体部の減量1
  • 1.胴体部の減量  新しい設計図(記事122参照)に従い、各部品を加工します。  まず、胴体と腕部を支える「ひ」の字形の金具(下の画像左)を1mm厚に変更します。  剛性不足を補うため、長辺に3mm幅の折り曲げ、肩サーボの下部分に三角形の支えを  設けました(画像右)。23g→18gで5g軽くなりました。     次に、胴体2Fの床板(下の画像左)を修整します。ここは既に0.8mm厚で十分薄い  ので、従来のものを生かし [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(122) 脚部の減量4
  • 1.股関節の減量  股関節の周辺を軽量化します。股関節コンビブラケットは1.5mm厚で重いので(下の  画像左側)、強度的に少し心配ですが、1mmで再作製しました(画像右側)。重量は  23g→16gと7g軽くなりました。  サーボを装着し、ネジを締めると剛性がアップしました。大丈夫そうです(下の  画像)。   次に、股関節アームを肉抜きします(下の画像左)。ここには両腕と胴体の荷重がかか  るので1.5mmのままで [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(121) 脚部の減量3
  • 1.脚部の減量  まず、足首と腰のサーボブラケットを軽量化します。これらのブラケットは、出力軸の  隣に足裏または腰プレートに連結する軸が必要なので、その土台として「コ」の字形の  「上部ブラケット」を下部ブラケットにネジ留めし、サーボの全周を取り囲む構造とな  っています(下の画像)。  これらを1mm化するとともに、上部ブラケットをサーボのミミに直結し、「現場合わ  せ」的な構造をすっきりさせるこ [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(120) 減量作戦2
  • 1.減量作戦再開について  音声基盤とスピーカーの搭載を良い機会として、2号機の「減量作戦」を再開します。  作戦開始にあたり、新兵器を調達しました。  念願のデジタル秤(ドリテックKS-374@1,800円)です。1gから3kgまで量れるので、  小さな部品から全備重量までこの一台で測定可能です。早速に体重測定にとりかかり  ましたが、2号機は現在分解中でこんな姿です(下の画像)。  箱を乗せて「0表示」ボタン [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(119) 合成音声による発声4
  • 1.動作と発声の同期  頭部だけを使った実験ですが、動作と発声をシンクロさせてみます(上の画像)。  「そのとおりです」と言いながらうなづく、「ちがいます」と言って首を振る、首を  傾げて「わかりません」と言う、というようなイメージです。  まず、モーションデータの2番から4番を臨時に改造し、それぞれ「うなづく」「首を  振る」「首を傾ける」の動作をするようにしました。  次に、上記モーションに対 [続きを読む]
  • 二足歩行ロボットの自作(118) 合成音声による発声3
  • 1.USART1の設定  前回、STM32VLからシリアル通信インターフェース「USART2」を使って文字列を  送信し、音声合成LSI「ATP3012F6」から発声させることができました。しかし、  USART2はもともとXBee用なので、もう1つのインターフェース「USART1」を使え  るように設定し、「ATP3012F6」に割り当てる必要があります。  USARTの設定(GPIOとUSART1の初期化)は複雑で面倒ですが、本体プログラムの  中にUSART2の設定 [続きを読む]