重心移動機構を有する 2足歩行ロボットの製作

卒業研究発表
重心移動機構を有する
2足歩行ロボットの製作
矢萩研究室
ソ18014 神 貴浩
http://www.aomori-u.ac.jp/staff/yahagi/lab/GR_2009/jin/
発表内容
• 概要
• ロボットの設計
設計の構想
設計指針
• ロボットの製作
• ロボットの操作
• 考察
概要
• 架空のロボットであるガンダムや複雑に動作
するトランスフォーマー(アニメ、映画など)を
見て、変形するロボットを作りたいと思ったが
設計段階で非常に難しいことが分かった。
• 本研究では変形も考慮に入れた2足歩行の
みの機能をもつロボットを設計し製作すること
にした。
ロボットの設計
• ロボット設計の構想
◎ロボットの仕組みの理解
SolidWorksによるGogicPlayer(EK JAPAN CO.,LTD)のアセ
ンブリモデルの作成
• ロボットの設計
GogicPlayerのアセンブリモデル
このロボットは、両足の踵部分と胴体の背部にそれぞれ車輪を装着している。
変形ロボットとしての動作は、2足歩行から両腕を使い後部に上体を傾け
3つの車輪でボディを支え走行する仕組みである。
ロボットの設計
• 設計指針
(1) GogicPlayerの胴体部を採用する。
2足歩行時の動作の安定化
(2) 脚部に平行リンク機構を採用する。
ロボットの変形の考慮
GogicPlayerの胴体部の採用
• 胴体の設計
重心移動
平行リンク機構の採用
• 脚部の設計
平行リンク機構
ロボットのアセンブリモデル
• 設計したロボット
ロボットの製作
設計図の寸法をアルミ板に製図し、その形に加工。
ロボットの操作
GogicWorksシステム
WindowsXP搭載PC
GogicWorks
プログラム
汎用TVリモコン
シリアルケーブル
GogicWorks
マイコンボード
マイコン用電池
サーボモータ用電池
プログラム作成手順
開始
モーションプロ
グラムとリモコ
ンの割当
モーションデー
タの読み込み
ホームポジショ
ンの設定
初期設定
終了
継続
任意数
繰り返し
終了
モーションプロ
グラムの作成
リモコンを使用
したロボット単
体での動作
考察
• 当初目標としていた、人間型(2足歩行ロボッ
ト)と車輪型(マイクロマウス)のトランスフォー
マータイプの変形は残念ながら設計だけで終
わった。
• サ-ボモータによる横移動のバランスと、脚
部への「平行リンク」機構の採用で重心移動
が楽になり屈伸運動や歩行動作により幅が
できた。
人間型と車輪型のトランスフォーマータイプ
• 設計
平行リンク
足には「平行リンク」というものを
採用。物を見てしまえばそれ以上
の説明はいらない簡単な形。この
画像の全体を平行リンクという。
そして、それぞれの要素を「リン
ク」(英語で「連結するもの」の意
味)という。リンクが平行につな
がっているので、見たままに平行
リンクと呼ぶ。
今回のロボットは、ひざの上と下
に平行リンクがあり、ひざのところ
に、上の平行リンクを動かすサー
ボモーターと、下の平行リンクを
動かすサーボモーターがついてい
る。この画像はそれを簡単に紹介
したもの。
上半身
足上
サーボモーター
サーボモーター
足下
地面