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2017年8月

2017年8月12日 (土)

第5回ROBO-剣結果報告

7月16日に行われた第5回ROBO-剣に出場しました。

トーナメント第三位入賞に加えて「画像処理テクニック賞」「Futaba賞」を受賞しました。

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昨年と同じロボット、同じ制御ソフトウェアを再使用しました。

前年からの変更点としては、アームとセンサーとの間の対応付け(キャリブレーション)の改善を試みました。これは事前にロボットに様々な姿勢をとらせたうえでその各関節の角度(5自由度)とカメラから見たアーム先端の位置のサンプルを収集しておき、誤差を最小とするようパラメータを推定しておくものです。

カメラの座標系とアームの機械座標系との間での回転と並進、スケーリングだけではなく、アームの各リンクの長さや関節角度の原点のずれも自由度に加えて推定するよう試みました。ちゃんとした検証はしていませんが、何回か試した範囲では標的によく当たるようになったので恐らく意味はあったのではないかと思います。試合でも有効打を決めることができました。

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Maker Faire Tokyo 2017に出展

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8月5,6日に行われたMaker Faire Tokyo 2017に出展者名「山口自動機械」で出展しました。「ロボットアーム書道」と「手乗り二足歩行ロボット」の展示を行いました。

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「ロボットアーム書道」は昨年までと同様、直接教示により作成した動きでロボットアームを動かし、毛筆で字を書くパフォーマンスを見せるものです。今回も好評だったと思います。普通の紙と墨でも書けるのですが、今回は昨年同様、水で書いて字が浮き出る書道練習用の紙を使いました。墨が飛び散って会場や来場者の衣服等を汚すおそれがあるのと、展示期間中連続して動かせるようにするためです。
展示の性質上、書き終わった紙よりは動いているところを見たいものですので、ロボットの説明をする時以外もなるべく動かし続けるようにしました。書いたら紙を乾かすために交換して、その間に扇風機で乾かすという作業を行いました。休憩などで離席する時のため、置いたままの紙が乾くのを待ってから自動で次の字を書く、というモードも用意していました。しかしこれは2分程度間が開くことになり、あまり効果的ではなかったかもしれません。次はこの部分も機械化したいと思いますが、なかなか難しいところです。

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「手乗り二足歩行ロボット」は4月から作り始めた、4軸の二足歩行ロボットです。制御基板にArduinoを採用し、Arduino IDE開発環境を使って開発できるというものです。歩行動作のデモを行いました。デモ用に赤外線リモコンで動かすようにしました。これがそのまま「リモコン操縦による二足歩行」のサンプルプログラムともなっています。
複数ロボットが同じ信号を受信すると一斉に同じ動作をすることを利用したデモも行いました。ダンスのような動き、隊列を組んでの行進、向かい合って相撲のような遊び、等に応用できます。
今回新たな試みとして、来場者・参加者向けにこの手乗り二足歩行ロボットの販売を行いました。ロボットの制御用プログラムおよび回路図はGitHubで公開しています。
また、簡易マニュアルも作成中です。
機械部品はCNCフライスと3Dプリンタを使って作りました。電子回路は専用基板を設計・基板作成サービスに発注して生産しました。とはいえ、Arduino nanoにサーボを直接配線しただけの基板ですので、特に難しいところはないと思います。Arduino IDEと共にインストールされるServoライブラリを使って簡単に信号を生成してロボットを動かすことができます。サンプルプログラムもそうしています。
このロボットは今後もいくつかのイベントで頒布(販売)を行う予定です。

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