[ｺﾗﾑ] 固定砲台型射的ゲームHODAI ドラムロボの紹介

概要

固定砲台型射的ゲームHODAIのモジュールの一つとしてダブルアーム型のドラムロボットを作りました。 ロボットアームなのでエンドエフェクタ次第でいろいろなことさせられますが、今回は楽器という全体のコンセプトの中でやりやすそうなドラムをやってもらいました。今後違うことをやってもらうかもしれません。

外観

全体の色を黒/グレーに統一し、シックな感じにしました。 

説明

構造

今回作成したロボットアームは、水平2軸の先に垂直4軸がついている構成になっています。da vinciという手術支援ロボットにインスパイアされました。ロボットアームは台や床に置いてあることが多いと思いますが、このロボットは門型の土台に吊り下げた形になっています。

メカ関係

パーツは、サーボ、ネジ、土台のアルミフレーム以外は全て3Dプリンタで作成したものです。 こだわりポイントは、全体がなるべく小型になるようにしたところです。その代わり組み立て性が大幅に犠牲になりました。

ハード関係

今回作成したロボットは、6軸のアームが2本あるので合計12個のサーボを制御する必要があります。これらのサーボを制御するために、PCA9685というドライバを使用しています。PCA9685は最大16個のサーボを制御することができるため、これ一つで今回使用する全てのサーボを制御できます。 マイコンはESP32を使用しています。今回は全体のシステムの仕様上ESP32を使用する必要がありましたが、I2C通信をしているだけなのでI2C通信ができるものであればなんでも良かったです。

ソフト関係

特にこだわりなどはありません。 (以下検討中ですが搭載できていません。)

今回作成したロボットアームの構成で逆運動学を解くため、Python(jupyter notebook)にてシミュレータを作成しました。 作成したロボットアームは6リンク機構であり、逆運動学は解析的に解けないため、近似的に解かないといけません。今回は、ヤコビ行列を用いた方法で逆運動学を求めました。(参考ページ) 詳しい計算方法やシミュレータについての説明は割愛します。

おわり

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