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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。

前回からの続き。

予算1万円ESP32二足歩行ロボットの平行リンク脚バージョンに股関節Yaw軸を追加して旋回歩行の改善を行った。

サーボ数はトータル14個、ジャイロはMPU9250ではなく安価なMPU6050を使用した。歩行モーションデータは自作。

Yaw軸は以下のように取り付け、腰高にならないように平行リンクを短くした。


ブラケットは自作。


組み上がりはこんな感じ。


動画


これで｢予算1万円でつくる二足歩行ロボット｣は前に作った膝関節入りシリアルリンク脚バージョンとあわせて2台になった。

前回からの続き。

今回は脚を｢平行リンク｣構造にしてみた。平行リンクは足裏が地面といつも平行を保つので 歩行モーションデータを作成するのが楽だ。

モーションデータ作成は個々のポーズデータを軸脚の接地面内にロボット重心が納まるようにし(静歩行の基本条件)、それらのポーズデータをつなげるといった手作業で行った。いわゆるパラパラマンガ方式。

平行リンクの部材は余ってるパーツや端材から切り出し加工した。


組み立てるとこんな感じ。脚の長さは｢予算１万円でつくる二足歩行ロボット｣本のオリジナルより2cm増えた。なお脚のサーボはロール軸ピッチ軸すべて｢両持ち｣にした。

顔にはOLEDのSSD1306を使いビットマップ表示で目の動きを加えてある。


また軽量化のためバッテリーをエネループ4本からリポバッテリー3.7v 650ｍAhに換えた。3.7v 650ｍAhリポでもSG90サーボはトルク・スピードは落ちるが12-14個位なら5~6分連続で動かせるしESP32もしっかり動く。リポはマジックテープで取り付けてある。


ついでに前回の｢腰・膝・足首 シリアルリンク｣ロボットのバッテリーもリポで軽量化した。これらのリポは以前 ミニ四駆やプラモカーのラジコン化にはまってた頃に入手していたもので追加費用は無い。


｢平行リンク(片脚4サーボ)｣と｢シリアルリンク(片脚5サーボ)｣の歩行が入った動画を以下に記す。


さて次はどこをいじるかな、、。