6軸二足歩行ロボット Roppoido(ロッポイドー) 旧型(2006年8月)

外観・寸法

写真:RoppoidoとロボファイトX(2x2バトル)の優勝メダル

仕様
重量 約300g
高さ 約13cm
横幅 約15cm

概要

脚4自由度、腕2自由度の二足歩行ロボットです。 足を上げての歩行やすり足歩行、方向転換ができます。倒れた状態から起き上がることもできます。ラジコン送信機で全関節を直接操作する操縦方式を採用しているので 操縦次第で多彩な動きができます。

動作映像

歩行(3GPP2、689KB)
方向転換(3GPP2、582KB)
横移動
機構上、脚を横に出すことができないので足をすべらせて移動します。
起き上がり(3GPP2、351KB)
重心が低いので、足裏さえ適当な角度に向ければ容易に起き上がることができます。起き上がるためには足ロール軸を45度以上曲げる必要があります。送信機(T6EXAP)側の機能で動作角を目一杯大きくして実現しました。動作角を大きくすると歩行時に横へ転倒しやすく操作しづらいのでデュアルレート機能(2種類の動作角を設定しておきスイッチで切り替える機能)で切り替えます。

製作の動機

6軸の簡易二足歩行ロボット「Roppo」がロボットフォースから発売されています。 他にもAT-WALKERなど、 片脚2自由度の小型歩行ロボット(以下、小型機)がいくつか発売されています。 自由度の少ない小型機はメカトロ技術の入門用として手ごろである他、小ささや故障率の少なさを活かして 狭い場所でも手軽に動かして楽しむことができるという利点があります。 ロボファイト参加者の間でも本戦に出す二足歩行ロボットの他にもう一機小型機を持っている人が増えてきています。 私も余った部品で作ってみました。

RoppoやAT-WALKER等はマイコンを用いてRCサーボやロボット用サーボモーターを動かすものですが、これらとは違ってラジコンプロポシステムをそのまま本来の方法で用いてみました。すなわち、各関節のサーボを受信機に直接繋いで送信機のスティックで直接操作します。操縦が複雑になるのである程度の熟練を要しますが、プログラムなしで様々な動きを試すことができるので新しい動作の研究にはうってつけです。なお、ラジコンプロポシステムで直接操作する歩行ロボットというのは先例である佐藤豊氏の毘夷零号機が念頭にあって思いついたアイディアです。

名前の由来

英語表記
Roppoido
日本語表記
ろっぽいどう
読み
ロッポイドー

Roppoを真似たので「〜まがいのもの」という意味の英語の接尾辞"-oid"を付けてRoppoid、更に日本語として長閑な感じを出すために語尾を延ばしてロッポイドー、Roppoidoとなっています。

「六歩移動」や「Roppoっぽいぞ」等、様々な意味に取れる味わい深い名前になりました。

機構部

関節構造

(写真:軸構成の説明)

軸の配置はRoppoと同じです。ロール軸サーボは足平部品側に付いています。

コの字型部品(いわゆるサーボアーム)は発泡塩化ビニル板を瞬間接着剤で接着して作られています。

足裏部品は5mmのアクリル板です。1枚あたり約50gと重く、重心を低くするのに一役買っています。

電装系

受信機

Futabaの小型受信機R146iPを使用しています。

6個のRCサーボが受信機に接続されています。

バッテリ接続口は6ch目と共用なので電源供給用の分岐コネクタを自作しました。秋月のピンヘッダです。コネクタを逆向きに挿せないような機構がないので接続時に注意が必要です。

バッテリ

ジャンク屋で入手したリチウムイオン2次電池です。帷子丸のものと同じです。1セル=3.7Vで動作します。受信機の動作電圧は最低4.8Vとなっており不足していますが、PCMモードに限り動作しているようです。 但し、CH5(スロットル)が時々動かなくなり、フェイルセーフで設定した位置に止まってしまうという不具合が出ています。 マニュアルには明記されていませんが、バッテリ残量低下時のフェイルセーフ動作と思われます。 動かなくなったときはロー側に目一杯倒すと復帰します。

ジャイロ

ロボファイトXの2x2優勝賞品として頂いたKRG-2を試験的に搭載しています。これは角加速度に応じてサーボへの指令値をオフセットさせるものです。両足首ロール軸に接続することで、片足立ちや足踏みでの横方向へのバランスをとることができました。

大会出場記録

  1. 2006年8月6日 ロボゴング大阪4 Roppo大会準優勝
  2. 2006年9月17日 ロボファイトX 本戦2回戦敗退、2x2バトル優勝
山口辰久