２足歩行型ヒューマノイドの開発を行っています。

マジンガア開発状況

第５回ROBO-ONE大会へ向けてマジンガアの開発状況を公開します。

９月

５回大会へ向けて準備開始

	５回大会へ向けての大物NEWパーツ。右からI/Oﾎﾞｰﾄﾞ、SH7047Fﾏｲｺﾝﾎﾞｰﾄﾞ、加速度ｾﾝｻ。とりあえずは小型軽量化が出来る。 Buruetoothユニットも欲しいのだが発売が延期されたらしい。あとはKokamのリチウムポリマーかな。 I/OボードはなんかFPGAがなんたらかんたらで、なんかしないといけないみたい。このへんは完全にじゅうぞうまかせです。
	新パーツを組み込んだイメージ。新しく腰のねじり（上下軸回り）を追加している。腰のねじりを追加した分の影響で全体の高さはあまり変わらないかな。肩の取りつけ位置は５～１０ｍｍくらい下げる。首は固定にしちゃいます。動けば動いたで多少表現は増えるんだけど今までの経験では効果は薄いかなって感じ。腰に１軸増やしたから軸数はトータル２１軸のまま。
	前のパーツと並べたところ。背中の厚みは大分減るはず。腕は変えるかもしれないけど足は次回もこのまま。足平はルール変更に合わせて小さくするけど。今は16×11cm、最長18cm弱、足長さは25cm。結構大きめかなー、次回もﾙｰﾙぎりぎりでいこー。ﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸがうまくいったら予選は小さくするか。あ、ﾏｲｺﾝ裏表逆ですが置いてあるだけです。
	前側にI/O＆ﾏｲｺﾝ、後に通信ﾕﾆｯﾄ（取りあえずIOﾃﾞｰﾀので検討）。べステクのBruetoothﾕﾆｯﾄ早く発売されないかなー。間にﾘﾁｳﾑﾎﾟﾘﾏｰ7.4V2400mAhをいれる予定。写真はﾓｰﾀｰの箱を使って大きさを合わせて作った箱でｻｲｽﾞ確認。上からの出し入れになるかな。首のﾓｰﾀｰはつけるｽﾍﾟｰｽありませーん。あと、腰から上に通す配線もいったんまとめてから上に通すようにして外から見えないようにする予定。

アジア大会のVer.2＆４回大会のVer.3＆Ver.3を画像処理したVer.4のイメージ作成。（ほとんど違いがわからん、間違い探しに近いなー）肩の取りつけ位置を少し下げた。ﾌﾞﾚｽﾄﾌｧｲﾔｰも同じだけ下げてます。胸の見きりを胴体回転に合わせて直線にした。以外と直線の方がスッキリしてるかな。足平もちょっと小さくしてみました。こんな小さくはしないかな。外側は丸くしようかな。Ver.2とはぎゃくパターンになるねー。

４回大会のマジンガア大分解その①

４回大会のマジンガア分解図。
写真を触ると大きい写真(103KB)になります。
まずは配線に着目。
配線がスッキリすると分解もらくちん。
ﾊﾞｯﾃﾘ(ﾏｲｺﾝ用)はﾌﾀﾊﾞで売ってるﾘﾁｳﾑﾎﾟﾘﾏｰ7.4V。
ﾓｰﾀ用はﾁｰﾑｵﾘｵﾝのMarathon6.2V1200mAh。
これがいまいちﾏｼﾞﾝｶﾞｱと相性が良くなかったかな。
容量が少な過ぎたか。下の写真も触ると大きい写真になります。

４回大会のマジンガア大分解その②（ローラベアリング）

	肩や股関節の部分など片持ち部分の剛性UP方法。ｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝ（ｲｸｼｽﾘｻｰﾁ製）とﾌﾞﾗｹｯﾄの間にﾛｰﾗｰﾍﾞｱﾘﾝｸﾞを入れると大幅に剛性UPします。ﾛｰﾗｰﾍﾞｱﾘﾝｸﾞはここで入手可能。正式名はｽﾗｽﾄﾆｰﾄﾞﾙﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ。１個５３０円。全商品\|8.機構部品\|ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ/機構部品\|ｽﾗｽﾄころ軸受\|ｽﾗｽﾄﾆｰﾄﾞﾙﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ（写真は腰に新軸追加の検討時のものです。）
	このRSｺﾝﾎﾟｰﾈﾝﾂという会社はくろうと好みの部品を少量でも扱ってくれるので結構いいらしい（このへんの事はヘルが詳しい）。 NTB1024というのが内径10mmでｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝとぴったんこ。まるであつらえたようなｻｲｽﾞ。
	写真はｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝをはずしたところ。以前ハンズで買ったやつはﾎﾞｰﾙﾍﾞｱﾘﾝｸﾞだったんでｱﾙﾐが相手だと溝が掘れちゃっていまいちだった。その点これはﾛｰﾗﾍﾞｱﾘﾝｸﾞで接触面積が広いので塗装がはがれる程度で結構いい感じ。
	注意点を以下に。ﾌﾞﾗｹｯﾄはφ10.5くらいに穴を広げないとｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝがあたる。ｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝのﾓｰﾀへの締め付けはﾓｰﾀを手で回しながら硬くならない程度まで締める。そうするとｽﾌﾟﾗｲﾝのｶﾞﾀが少し有るので気になる人はねじロック、ねじはずし、めねじ補修剤などでｶﾞﾀつめが必要。
あとねじの軸力が出ていないのでねじ緩み止めをしておかないと緩んでくるかも。ﾏｼﾞﾝｶﾞｱはねじはずしとゆるみ止めホームセンターで買ってきたのを使ってます。実はこないだめねじ補修剤を買ったのでそのうち試してみよーっと。これで剛性は十分上がるはず。あれ、現物見るとｻｰﾎﾞﾎｰﾝとﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの間に反対側のﾌﾞﾗｹｯﾄが入っているみたい。ﾏｼﾞﾝｶﾞｱの拡大図見てみて下さい（計６箇所使ってます、腕、足の付け根と肘の手前）。

４回大会のマジンガア大分解その②（ローラベアリング）続き

	腕の付け根の部分。気を取り直して肩の部分で実際の例を紹介します。剛性は、触った感じでは両持ちの他の部分と変わらないくらいしっかりしている。ナイロンとかを挟んだだけだと、どうしてもたよりない感じになるので効果は大きいと思っている。
	写真のようにﾌﾞﾗｹｯﾄ間にﾍﾞｱﾘﾝｸﾞがくる。ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの厚さとｻｰﾎﾞﾎｰﾝのｻｲｽﾞがぴったり合わないのでねじの締めつけ力で調整するしかない（ゆるみ止めは必須かな）。
	はずしたところその①。上の写真と基本的には同じ。穴は配線を通すもの。溝は配線の逃がし（ヤスリで削った）。
	はずしたところその②。大会後の写真なのだが上塗りした塗装（黒）ははげているがｱﾙﾏｲﾄ塗装（青）ははげていない。ﾛｰﾗｰﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの接触面積は広いのだ（面圧が低い）。
	全部をばらしたところ。マジンガアの片持ち部は全部こうなっている。
	ねじバズシ。ねじを外す時にも使っているが買った主目的はｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝとﾓｰﾀのｽﾌﾟﾗｲﾝの隙間にぬって回転方向のｶﾞﾀ（１度以下くらいかな）をなくす。効果のほどは良くワカンナイけど手で回した感じではｶﾞﾀは無くなっている。
	ねじゆるみ止め。ねじロック（LOCTITE)とかでもいいけどホームセンターにはこれが売っていたのでこれを使っている。それなりの効果はあると思う。もちろん、はずすことも出きる。
	めねじ補修剤。これはまだ使っていない。上記ねじハズシの代りに使う予定。結構高かった（1800円）ので使えないとショック(T_T)。

４回大会のマジンガア大分解その③（起上がり）

あのﾏｼﾞﾝｶﾞｱの起上がりはなぜあんななのか。それはただの目立ちたがりなのか、なぜか。｢ぼうやだからさ．．．。｣違う！物理的、工学的に効率が良いからだーー。光子力研九所員が総がかりで開発した光子力起上がりｼｽﾃﾑを大公開。（たぶん特殊過ぎて、だれの参考にもならないと思うけど．．．。）
	写真① まずは図の説明。緑●（G)は上体の重心位置。黄色●は関節中心、番号は関節番号（上体側から順に１～６）赤い線は足平の端の位置。ピンク矢印は駆動関節軸中心と上体重心の距離。写真はﾏｼﾞﾝｶﾞｱ起上がり予備動作。
	写真② 股関節部の関節をくるっとまわして第２軸が左右方向を向くようにする。これであとは第２軸まわりに回転していけば起上がる。この時、①重心と軸との距離が近い（ﾄﾙｸが小さくて済む）。 ②重心が足平の上の近くまで来ている（転倒しにくい）。 ③腕と地面との距離が遠くない（腕で補助しやすい）。の３つが特徴。
	写真③ 腕の力を使って第６軸回りに３０度ほど回転して重心を完全に足平の内側に入れる。上体に角度がつき重心と第２軸との距離も若干近くなる。第６軸のほぼ真上に重心がくるのでﾄﾙｸが必要なのは第２軸のみになる。あとは第６軸と第２軸を調整して重心が足の真中に来るように起上がれば良い。実際の動きは動画で確認して下さい。
	写真④ 比較として普通の起上がりの場合どうなるかを紹介。写真②と比べてもらうと、重心がとても遠くにあるのが判る。第３軸でも遠いが、第４軸だと２倍くらいになってしまう。とてもﾗｼﾞｺﾝｻｰﾎﾞでは起上がれないので第４軸はたぶん当てておいてまず第３軸回りに起上がるのが常とう手段（かな）。
	写真⑤ ここまで起上がって来てもまだ上体の重心は足平の外。ﾏｼﾞﾝｶﾞｱも結構腕は長い方だがこの写真の位置あたりでいっぱい。もう少し腕を長くするか足平を大きくしたくなる。重量の軽いロボットだとえびぞりの姿勢から第４軸で起上がると重心の位置は楽になる（ﾄﾙｸはきびしい）。あとは、第４軸、第５軸の作動範囲を広げる、腰に関節を追加、足（平）側を重くするなどでも出来るのかな。ということで、ﾏｼﾞﾝｶﾞｱのあの起上がりはぼうやだからああしているわけでは無いことがおわかり頂けたただろうか。それとも光子力起上がりをすでにロボットにやらせようとしている？

	５回大会へ向けての大物NEWパーツ。右からI/Oﾎﾞｰﾄﾞ、SH7047Fﾏｲｺﾝﾎﾞｰﾄﾞ、加速度ｾﾝｻ。とりあえずは小型軽量化が出来る。 Buruetoothユニットも欲しいのだが発売が延期されたらしい。あとはKokamのリチウムポリマーかな。 I/OボードはなんかFPGAがなんたらかんたらで、なんかしないといけないみたい。このへんは完全にじゅうぞうまかせです。
	新パーツを組み込んだイメージ。新しく腰のねじり（上下軸回り）を追加している。腰のねじりを追加した分の影響で全体の高さはあまり変わらないかな。肩の取りつけ位置は５～１０ｍｍくらい下げる。首は固定にしちゃいます。動けば動いたで多少表現は増えるんだけど今までの経験では効果は薄いかなって感じ。腰に１軸増やしたから軸数はトータル２１軸のまま。
	前のパーツと並べたところ。背中の厚みは大分減るはず。腕は変えるかもしれないけど足は次回もこのまま。足平はルール変更に合わせて小さくするけど。今は16×11cm、最長18cm弱、足長さは25cm。結構大きめかなー、次回もﾙｰﾙぎりぎりでいこー。ﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸがうまくいったら予選は小さくするか。あ、ﾏｲｺﾝ裏表逆ですが置いてあるだけです。
	前側にI/O＆ﾏｲｺﾝ、後に通信ﾕﾆｯﾄ（取りあえずIOﾃﾞｰﾀので検討）。べステクのBruetoothﾕﾆｯﾄ早く発売されないかなー。間にﾘﾁｳﾑﾎﾟﾘﾏｰ7.4V2400mAhをいれる予定。写真はﾓｰﾀｰの箱を使って大きさを合わせて作った箱でｻｲｽﾞ確認。上からの出し入れになるかな。首のﾓｰﾀｰはつけるｽﾍﾟｰｽありませーん。あと、腰から上に通す配線もいったんまとめてから上に通すようにして外から見えないようにする予定。

アジア大会のVer.2＆４回大会のVer.3＆Ver.3を画像処理したVer.4のイメージ作成。（ほとんど違いがわからん、間違い探しに近いなー）肩の取りつけ位置を少し下げた。ﾌﾞﾚｽﾄﾌｧｲﾔｰも同じだけ下げてます。胸の見きりを胴体回転に合わせて直線にした。以外と直線の方がスッキリしてるかな。足平もちょっと小さくしてみました。こんな小さくはしないかな。外側は丸くしようかな。Ver.2とはぎゃくパターンになるねー。

	肩や股関節の部分など片持ち部分の剛性UP方法。ｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝ（ｲｸｼｽﾘｻｰﾁ製）とﾌﾞﾗｹｯﾄの間にﾛｰﾗｰﾍﾞｱﾘﾝｸﾞを入れると大幅に剛性UPします。ﾛｰﾗｰﾍﾞｱﾘﾝｸﾞはここで入手可能。正式名はｽﾗｽﾄﾆｰﾄﾞﾙﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ。１個５３０円。全商品\|8.機構部品\|ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ/機構部品\|ｽﾗｽﾄころ軸受\|ｽﾗｽﾄﾆｰﾄﾞﾙﾍﾞｱﾘﾝｸﾞ（写真は腰に新軸追加の検討時のものです。）
	このRSｺﾝﾎﾟｰﾈﾝﾂという会社はくろうと好みの部品を少量でも扱ってくれるので結構いいらしい（このへんの事はヘルが詳しい）。 NTB1024というのが内径10mmでｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝとぴったんこ。まるであつらえたようなｻｲｽﾞ。
	写真はｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝをはずしたところ。以前ハンズで買ったやつはﾎﾞｰﾙﾍﾞｱﾘﾝｸﾞだったんでｱﾙﾐが相手だと溝が掘れちゃっていまいちだった。その点これはﾛｰﾗﾍﾞｱﾘﾝｸﾞで接触面積が広いので塗装がはがれる程度で結構いい感じ。
	注意点を以下に。ﾌﾞﾗｹｯﾄはφ10.5くらいに穴を広げないとｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝがあたる。ｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝのﾓｰﾀへの締め付けはﾓｰﾀを手で回しながら硬くならない程度まで締める。そうするとｽﾌﾟﾗｲﾝのｶﾞﾀが少し有るので気になる人はねじロック、ねじはずし、めねじ補修剤などでｶﾞﾀつめが必要。
あとねじの軸力が出ていないのでねじ緩み止めをしておかないと緩んでくるかも。ﾏｼﾞﾝｶﾞｱはねじはずしとゆるみ止めホームセンターで買ってきたのを使ってます。実はこないだめねじ補修剤を買ったのでそのうち試してみよーっと。これで剛性は十分上がるはず。あれ、現物見るとｻｰﾎﾞﾎｰﾝとﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの間に反対側のﾌﾞﾗｹｯﾄが入っているみたい。ﾏｼﾞﾝｶﾞｱの拡大図見てみて下さい（計６箇所使ってます、腕、足の付け根と肘の手前）。

	腕の付け根の部分。気を取り直して肩の部分で実際の例を紹介します。剛性は、触った感じでは両持ちの他の部分と変わらないくらいしっかりしている。ナイロンとかを挟んだだけだと、どうしてもたよりない感じになるので効果は大きいと思っている。
	写真のようにﾌﾞﾗｹｯﾄ間にﾍﾞｱﾘﾝｸﾞがくる。ﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの厚さとｻｰﾎﾞﾎｰﾝのｻｲｽﾞがぴったり合わないのでねじの締めつけ力で調整するしかない（ゆるみ止めは必須かな）。
	はずしたところその①。上の写真と基本的には同じ。穴は配線を通すもの。溝は配線の逃がし（ヤスリで削った）。
	はずしたところその②。大会後の写真なのだが上塗りした塗装（黒）ははげているがｱﾙﾏｲﾄ塗装（青）ははげていない。ﾛｰﾗｰﾍﾞｱﾘﾝｸﾞの接触面積は広いのだ（面圧が低い）。
	全部をばらしたところ。マジンガアの片持ち部は全部こうなっている。
	ねじバズシ。ねじを外す時にも使っているが買った主目的はｱﾙﾐｻｰﾎﾞﾎｰﾝとﾓｰﾀのｽﾌﾟﾗｲﾝの隙間にぬって回転方向のｶﾞﾀ（１度以下くらいかな）をなくす。効果のほどは良くワカンナイけど手で回した感じではｶﾞﾀは無くなっている。
	ねじゆるみ止め。ねじロック（LOCTITE)とかでもいいけどホームセンターにはこれが売っていたのでこれを使っている。それなりの効果はあると思う。もちろん、はずすことも出きる。
	めねじ補修剤。これはまだ使っていない。上記ねじハズシの代りに使う予定。結構高かった（1800円）ので使えないとショック(T_T)。

あのﾏｼﾞﾝｶﾞｱの起上がりはなぜあんななのか。それはただの目立ちたがりなのか、なぜか。｢ぼうやだからさ．．．。｣違う！物理的、工学的に効率が良いからだーー。光子力研九所員が総がかりで開発した光子力起上がりｼｽﾃﾑを大公開。（たぶん特殊過ぎて、だれの参考にもならないと思うけど．．．。）
	写真① まずは図の説明。緑●（G)は上体の重心位置。黄色●は関節中心、番号は関節番号（上体側から順に１～６）赤い線は足平の端の位置。ピンク矢印は駆動関節軸中心と上体重心の距離。写真はﾏｼﾞﾝｶﾞｱ起上がり予備動作。
	写真② 股関節部の関節をくるっとまわして第２軸が左右方向を向くようにする。これであとは第２軸まわりに回転していけば起上がる。この時、①重心と軸との距離が近い（ﾄﾙｸが小さくて済む）。 ②重心が足平の上の近くまで来ている（転倒しにくい）。 ③腕と地面との距離が遠くない（腕で補助しやすい）。の３つが特徴。
	写真③ 腕の力を使って第６軸回りに３０度ほど回転して重心を完全に足平の内側に入れる。上体に角度がつき重心と第２軸との距離も若干近くなる。第６軸のほぼ真上に重心がくるのでﾄﾙｸが必要なのは第２軸のみになる。あとは第６軸と第２軸を調整して重心が足の真中に来るように起上がれば良い。実際の動きは動画で確認して下さい。
	写真④ 比較として普通の起上がりの場合どうなるかを紹介。写真②と比べてもらうと、重心がとても遠くにあるのが判る。第３軸でも遠いが、第４軸だと２倍くらいになってしまう。とてもﾗｼﾞｺﾝｻｰﾎﾞでは起上がれないので第４軸はたぶん当てておいてまず第３軸回りに起上がるのが常とう手段（かな）。
	写真⑤ ここまで起上がって来てもまだ上体の重心は足平の外。ﾏｼﾞﾝｶﾞｱも結構腕は長い方だがこの写真の位置あたりでいっぱい。もう少し腕を長くするか足平を大きくしたくなる。重量の軽いロボットだとえびぞりの姿勢から第４軸で起上がると重心の位置は楽になる（ﾄﾙｸはきびしい）。あとは、第４軸、第５軸の作動範囲を広げる、腰に関節を追加、足（平）側を重くするなどでも出来るのかな。ということで、ﾏｼﾞﾝｶﾞｱのあの起上がりはぼうやだからああしているわけでは無いことがおわかり頂けたただろうか。それとも光子力起上がりをすでにロボットにやらせようとしている？