二足歩行ロボ

一度はつくってみたい二足歩行ロボですが、難しそうですよね。お高価そうだし、なかなか手が出せないでいましたが、自由度（≒サーボモータの数）が少なくてもなんとかなるらしいので作ってみました。

二足歩行ロボをつくってみる

目標

• 手足のある人型にして　腕も動かしたい。
• 低価格でつくる。
• IchigoJamでコントロールしたい。
• 電源搭載で自律動作できる。
• 重心を移動して静的安定歩行で我慢するけど、"コ"の字型の足裏タイプでは満足できません。

現在の姿を紹介します。

二足歩行ロボ

プロトタイプ

最初に脚だけであるくモデルを試作しました。

これには、小さく作ったIchigoJamを使っています。オーバーアクションですが、体を傾けて重心を移動した歩行動作ができることがわかりました。オリジナルのIchigoJamのためサーボモータは４個までで、腕は動かせません。I2C接続で回路を足して動かすこともできるのですが、プログラムが複雑になるので別の方向で考えます。

IchigoJamアップグレード

IchigoJamの次期バージョンの開発が進んでいてそれならサーボが６個まで駆動できます。それなら腕の上げ下げも可能になるので、制御にはIchigoJam-Rを採用に決定しました。ところが、これを作ろうとしてもCPUチップが手に入らなくなってしまっていました。そこで考えたのは、同じCPUを使ったLongan NanoというワンボードマイコンにBasic FirmwareをいれてIchigoJam-R化することです。別の記事にまとめましたので、こちらをご覧ください。

３Dパーツ

サーボモータとコントローラは目途が立ちましたので、残りのパーツを３Dプリンタで作ります。

使ったCADはデザインスパークメカニカルという無償のものです。形状が複雑になると動作が不安定になりますが、私には使いやすいです。サポートなしでプリントできるように形状を考えて作っています。

出来たパーツをプリントするために、並び替えておきます。さらにプラモデルのようにライナーでつなぎました。キットをつくるときパーツをそろえるのが楽になります。

プリントしたのがこちらです。

プラモのように切って組み立てますが、ホットグルーとネジで組み立てます。サーボの配線をつないで、プログラムすれば、、、。

歩行動画

脚の動きはこうなっています。

股関節の動きを変えれば左右旋回もできます。もちろんバックも可能です。

プログラム

動画の動きとプログラムを見比べてみてください。改造して旋回とかバックもできます。

50 @ARUN

101 A=50

102 B=80

103 C=90

104 D=240

105 E=150

106 F=105

110 PWM 1,A

120 PWM 2,B

130 PWM 3,C

140 PWM 4,D

150 PWM 5,E

160 PWM 6,F

190 J = 0

191 S = 2

200 FOR P=0 to 5

210 FOR I=0to-10 step -1

215  PWM 6,F+I

220  PWM 3,C+I: WAIT S

230 NEXT

250 FOR J=J TO -30 STEP -1

251  PWM 2,B+J

252  PWM 5,E+J

253  WAIT S

254 NEXT

310 FOR I=-10 to 0

315  PWM 6,F+I

320  PWM 3,C+I: WAIT S

330 NEXT

410 FOR I=0to-10 step -1

415  PWM 6,F-I

420  PWM 3,C-I: WAIT S

430 NEXT

445 K=30: IF P = 5 THEN K = 0

450 FOR J = J TO K

451   PWM 2,B+J

452   PWM 5,E+J

453   WAIT S

454 NEXT

510 FOR I=-10 to 0

515  PWM 6,F-I

520  PWM 3,C-I: WAIT S

530 NEXT

550 NEXT

サーボモータ接続

OUT：サーボ位置

１：右肩

２：右腰

３：右踵

４：左肩

５：左腰

６：左踵

これからの予定

モーションセンサを使ってリモコンとか、センサを搭載して自立動作とか、いろいろやってみたいと思います。

頭も作ってあげないとね。