４足歩行ロボット（４Ｌ１）

概要

４Ｌ１

４Ｌ１

１２個のラジコン用サーボモーターで４本の脚を駆動して歩くロボットです。脚は６足歩行ロボット６Ｌ１から流用し、その他の部分は新しく作りました。脚の配置はワニやカメなど胴体から大きく張り出した爬虫類的なものとなっており、爬虫類のような歩き方をいろいろと試しました。また、胴体下面の動力を持たない車輪を使い、比較的高速に、滑るように移動する方法（ここでは「滑走歩行」と呼んでいます）も試しました。

要目

全長	440 mm
全幅	330 mm
全高	220 mm
重量	約1700g(RC状態)
動力	ラジコン用サーボモーター×13個 (三和 SRM-130112) (UNION UM9G1)
電源	ニッケル水素電池
CPU	H8/3048F PIC16F84(RC インターフェイス用) Win 95 PC（開発用）
連続動作時間	約３０分（負荷により変動）
移動速度	20m/分(滑走歩行時) 4m/分(通常歩行時)
登坂能力	約30度
踏破可能障害物高さ	65mm

写真

	2000.05.07 ひとまず組上がった時に撮影した写真です。マイコン用の電池、ＲＣレシーバー、スキッドが付いていません。脚の白い部分は脚ユニットを６Ｌ１から転用するにあたり板厚を1mmから2mmに増やして強化した部分です。
	2000.06.18 車のボンネットのような要領で甲羅を開くことが出来ます。ラジコン操縦用の装備が済んだときに２Ｌ１と並べて撮影しました。２Ｌ１と４Ｌ１は装備や総重量的に見て同クラスのロボットのつもりで作っています。こうして並べてみると、２Ｌ１の方が床への投影面積が大分少ないので「家庭用ロボットは２足歩行に限る」みたいなことが言われているのもある意味うなづけます。
	2000.06.18 正面から見た写真です。この時は工作用紙で作った箱がスキッドとして取り付けてありました。構造的に４Ｌ１と６Ｌ１の一番違う点は地面に胴体を預けられる点です。こうすることによって止まっているときに地面に胴体を下ろして電池を節約したり、坂を上ったりするときに使っている、全部の脚を同じ位相で動かす歩行パターンをとれるようになりました。
	2000.06.18 上から見た、脚の間隔が分かり易い写真です。
	2000.07.09 スキッドの中に仕込まれている車輪のクローズアップです。ミニ４駆用のベアリングの入ったアルミ製のガイドローラーを使いました。８割引くらいの値段で売っていたので使ってみました。車軸が付いている板は、写真の左に向けて常にバネで引っ張られています。この板を押すピアノ線が左に引っ込むと自重を支える位置にロックします。
	2000.07.09 ロボットの裏面です。メンテナンスの時に便利なように、甲羅は自重を十分に支えられる強度を持たせて作りました。６Ｌ１は裏返して置けなかったので改良しました。足の裏はスポンジゴムのゴルフボールを半分に切って接着してあります。

動画

	姿勢の高い歩行ロードクリアランスを高く取った姿勢での歩行です。姿勢を低くした時と比べ、関節のトルクに余裕が少ないので歩行速度が低くなっています。この歩き方が一番カメに似ている気がします。
	姿勢の低い歩行ロードクリアランスを低く取った姿勢での歩行です。姿勢を高くして歩くときは、歩行サイクルの一時期、遊脚の足先が地面をこすりますが、この場合は足先の代わりに底面の車輪が接地するようになっています。というわけで超信地旋回をするときは、車輪を引きずる音がしています。
	甲羅付きコンクリートの上を歩いています。接地相の足を切り替えるタイミングで、補助車輪が地面につくように、地面とのクリアランスを設定して歩いています。そのため、この様な路面では、ゴロゴロとアルミの車輪が地面を転がる音がします。（120Kbyte　Mpeg File）
	滑走歩行胴体下面にある、引き込み式の小さな車輪を利用して歩く、というか滑るというか・・・こういうのをなんと言うんでしょう？これで分速約20mです。（120Kbyte　Mpeg File）
	連続アクション体を持ち上げた後「緩い旋回」－＞「滑走歩行」－＞「超信地旋回」の歩行パターンで連続的に移動しているシーンです。ラジコンで操縦すると大体こんな感じで動きます。ちなみに、車輪は体を持ち上げるときに出し、坂を上るとき以外の歩行中は常に出ています。そして、車輪の出し入れにはそれぞれ約0.2秒かかります。（231Kbyte　Mpeg File）
	「高速」と銘打っていますが、ハッキリ言ってカメより遅いです。（カメ並み？）歩行パターンのテストをしているところなのでパソコンからのフラットケーブルを引っ張っています。足を２本ずつ前に送る歩き方で、接地状態のサイクルは４本->２本->４本・・・と続きます。（120Kbyte　Mpeg File）
	旋回半径350mmで歩いています。（120Kbyte　Mpeg File）
	約２５度の傾斜の坂を上っています。こうして４本の足を一度に使用して体を前へ進めると、平地を歩く場合と比べて半分の速度になってしまいますが、前に進む力は倍になります。およそ１０度を超えると平地の歩行パターンでは登れなくなります。（352Kbyte　Mpeg File）
	角材を乗り越える坂を上るときと同じ足の運び方で、段差を乗り越えます。ロードクリアランスが越えられる段差の高さとなります。

メカニクス	エレクトロニクス	ソフトウェア
機構や構造等主にプラ板やアルミで出来ている部分や形に関する情報です。全般	マイコンやセンサーのハード等、主に電子回路に関する情報です。機器構成内蔵電源ＲＣサーボコントローラー６ＲＣサーボコントローラー４ＲＣデコーダー	ロボットを動かすためのソフトウェアに関する情報です。全般ラジコンモードの仕組み４足歩行のアルゴリズム
関連技術	その他
本サイトの他のロボットと共通する技術に関する情報です。プラ板の工作（製作例）ＲＣサーボの使い方	製作日誌（2000/05/07～2002/02/23）製作の予算

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