二足歩行ロボット研修 二足歩行ロボット研修(まえけん編)

二足歩行ロボット研修(まえけん編) その10~リンク間の長さについて~

二足歩行ロボット研修

こんにちは。
まえけんです。

早速前回決めた軸配置で再設計をしたいなと思ったのですが
軸構成を真似をしたROBOTIS OP3とはサーボが違うのでそのまま軸間もコピーする事は難しいかなと思いました。

そこで、他の人たちはどのようにして足のリンク長を決めているのか気になったので
社内の二足ロボット経験者の方々に話を聞いてみました。

このサーボならこれくらいの実績があるよ等の話が色々あったなかで
安全率を考慮した軸間計算シートを作ってたよという話がありましたので、そちらを参考にすることにしました。

計算式は以下の通りです。

 

この式に入れるパラメータとして、まずはサーボのトルクですが
足関節に使用しているサーボはXM540-150なのでトルクは約70[kgf*cm]です。

サーボの総重量とRGBDカメラバッテリラズパイの合計が約2.5kg
経験則的にアルミフレームがサーボ重量の倍程度との事なので
組みあがりの重量は約5kgと予想します。

そこから安全率を2倍で取って計算した所、軸間は7[cm]=70[mm]と計算されました!
XM540-150の長さが58.5[mm]なのでサーボ一個分ちょっとしか軸間が取れない事になります。
安全率2倍でとっているのでもう少し伸ばすことは可能なのですが
初めての機体なのでデバックする時に長時間動かすことも多いだろうと思ったのでこの数値でやってみたいと思います。
足首をつないだところこんな感じになりました。

最初の想像と比べると、思ったより背が低く、ずんぐりむっくりな機体になりそうだなという感じがしてきました。
また、ぱっと見た所膝の可動範囲があまり確保出来ていないような気がします。

来週は膝関節に関して書いていきたいと思います。

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