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ESP32DevKitとI2CサーボドライバーPCA9685 を2個使用してディアゴスティーニのROBOXEROを動かした。






ボディへの搭載に苦労したがこんなかんじでできた。


プログラム(リンクへはPCモードで)は自作で、モーションデータはまだリンクの残っている｢姫路ソフトワークス｣のJo-zeroサポートページ内の競技用データを流用した。ただしJo-zeroは膝関節がシングルサーボに対しRoboxeroはダブルサーボ仕様なので膝角度データを1/2にして上下に振り分け足首ピッチの回転方向を逆にして用いた。

操作はPS3コントローラーを用いた。
理由はないが今回はジャイロは付けなかった。

動画を示す。

ジャンク扱いの拡張股関節(ヨー軸)付のROBOZAKをヤフオクで落札した。(3900円)　すでに同型のROBONOVAを持っているがこのRobozakはオプション設定の拡張股関節(ヨー軸)がついてる点にそそられた。ヨー軸があると旋回歩行が楽になる。








届いたRobozakは サーボが壊れてたり股関節ロール軸サーボの取り付け方が逆だったり(前オーナーはプログラム内でDIRを変更していたのか、、?)なので全部ばらして組み立て直した。壊れたサーボはROBONOVAのときに購入しておいた予備のものに交換した。

またコントロール基板MR-C3024のファームウエアもバージョンアップしRobobasic v2.72(制御ソフトウェア)に対応させた。(Robobasic v2.72には不具合を解消するためネットで見つけたパッチをあてた)

サーボのゼロポイント調整を行い サンプルプログラムのモーションデータをヨー軸にあわせモディファイして旋回歩行をさせたら　それなりに動いた。

ROBONOVAに比べて重心が高くなったぶん グラグラした歩行になるかと思ったがピッチ軸、ロール軸にジャイロ補正を加えた効果もあってまずまずである。

久しぶりにディアゴのROBOXEROを押入れから引っ張り出してみた。

やはり｢いかり肩｣とごてごてした化粧カバーが好きになれない。そこで腕のヨー軸とグリップ軸およびカバーを省いてみた。なかなかシンプルになって良くなった。この腕にあわせてモーションデータを修正する予定。


いかり肩のオリジナルROBOXERO


なで肩ROBOXERO(ブラケットは1.7mm厚のABS L字アングルを加工した自作)


また　実験的にESP32でROBOXEROのサーボRS306MDをTTLシリアル通信で動かしてみた。ESP32のUART2のGPIOピン17をサーボの信号ラインにいれるだけで動かせる。(サーボからのデータは読まない)　プログラムはFutabaのRS304MDのArduino用サンプルを少し変更して使った。


これで将来的に｢なで肩ROBOXERO｣のオリジナルボードHSWB-04F(廃盤)を汎用のESP32モジュールで置換するという妄想に希望がでてきた。

ESP32でのPWM直接駆動は16サーボが限界で、 I2Cの汎用サーボシールドPCA9685でもPWM方式で16サーボが精一杯だ。　ESP32のUART1,2を使えば20~24個サーボのROBOXEROをシリアルコマンド方式でコントロールできるかもしれない。

追記：2/22/2021　上記訂正
PCA9685は 1枚で最大16個までのサーボモーターを接続できるが、数珠繋ぎで最大62枚（サーボ992）まで連結させる事が出来るらしい(私は複数PCA9685接続は未検証）ので、シリアル通信にこだわらずにI2CのPWM駆動でも良いなら24サーボのロボットでも問題なくPCA9685 2枚とESP32でオリジナルのコントロール基板を置換できるようだ。

暇だったので｢予算1万円でつくる二足歩行ロボット｣で サッカーシュート モーションと ローラースケートふうモーションを作ってみた。

シュートのほうは まぁまぁだが ローラスケートは滑ってくれない。改善の余地有りだ。　なおローラースケートにはトミカのミニカーの台車を使用した。




サッカーシュート モーション(膝関節有りシリアルリンク脚 バージョンにて)


ローラースケートふうモーション(ヨー軸ありパラレルリンク脚 バージョンにて)

所有してる昔のロボット Hitec社製 ROBONOVA-I (ディアゴスティーニの ROBOZAKと同じ)は ｢MR-C3024｣という基板を使用し ｢ROBOBASIC｣(WINDOWS XP下で動くBasic書式のソフト)でプログラム&コントロールされる。すでに｢MR-C3024｣は廃盤だしWINDOWS XPも過去の物で、ましてやBasicソフトではまったくもって今時ではない。


そこで｢MR-C3024｣を取り外しESP32で ROBONOVA-Iを動かすことにした。

このロボットは16サーボなので ESP32からI2C接続で16chサーボドライバーPCA9685を駆動することとし、ESP32基板はロボットに搭載し易い小型のWemosD1MiniESP32を用いた。


これらの部品は私が戦車やミニ四駆のラジコン化に嵌ってた頃に使用した部品の流用なので新たな費用は発生しなかった。

接続は小型ニッケル水素6vバッテリー+をWemosD1MiniESP32の外部入力5v端子およびPCA9685のV+端子に繋ぎ、WemosD1MiniESP32の3v端子をPCA9685のVcc端子へ、そしてWemosD1MiniESP32のI/O21と22をPCA9685のSDAとSCL端子に それぞれ繋ぐだけである。もちろんGNDは共通接続だ。


リアカバーの干渉する部分は切り取った。


ESP32のプログラムは｢予算1万円でつくる二足歩行ロボット｣という書籍のサンプルプログラムをベースに自分なりにモディファイした。

モーションデータはROBOBASIC付属のテンプレートを参考にPCA9685用に変換した後、実際にロボットで 動かしながらモーション毎に クセなどを考慮し修正した。

これらの作業には大変な時間と労力を費やしたが こんなかんじで出来上がった。(スマートなプログラムとは言い難いが、、) (追記　リンクはパソコンじゃないと表示されない、、、。)

なおロボットはiPhoneからBluetooth接続で無料アプリRCBcontorollerで操作する様にしてる。


以下に動画で示すが オリジナルと遜色ない動きを再現できた。


なおジャイロはMPU6050のY軸を左右足首ピッチサーボにかけて補正している。