Copyright c 2009 by Masaki Yagi

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しのぶますはら
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1 Copyright c 2009 by Masaki Yagi

3 ,,,,,,,,,,,,,, 3,,,,,,,

5 i

6 ii A

7 iii 21 AKI-H8/3067F(20MHz) 3 22 GP2D PG SX-101Z 5 25 PICO 5 26 EPG-VR 5 27 EPG-VB Visual Basic Visual C PWM RC RC

8 iv A1 I/O 23

9 v [5]

10 1 1 11,,,,,,, 12, 2, 3 4,,

11 ( ) 35cm 13kg 21: 13 4, 6, 2, 1 RC ERG-VB( ), ERG-VR( ) GWS PICO SX-101Z 60V 1100mAh 1 ) H8/3067F(20MHz, 32k byte RAM) (1) (2)

12 , A/D, C, H8/3067, 22, 21 21: AKI-H8/3067F(20MHz) 22: [5]

4 第 2 章システムの構成 23 センサロボットの外のことを知る外界センサとして距離センサを, ロボット自身のことを知る内界センサとしてジャイロを載せる距離センサを搭載することによって, 操縦のみのリモコン式ロボットではなく, わずかでもロボットに状況を判断させて, 行動に反映させることができ, 自律的に行動することが可能になるまた, ジャイロを搭載することにより, 歩行の動

22) という機種を使うジャイロは, 回転運動を測るセンサで, GWS 製の PG-03(図 23) という機種を使う図 22: 距離センサ GP2D12 24 図 23: ジャイロ PG-03 駆動部駆動部に, RC サーボモータを使うサーボモータとは制御回路を含むモータモジュールであるこの制御回路に, 制御パルスを送ると, そのパルス幅に比例した角度にまで回転する

13 4 第 2 章システムの構成 23 センサロボットの外のことを知る外界センサとして距離センサを, ロボット自身のことを知る内界センサとしてジャイロを載せる距離センサを搭載することによって, 操縦のみのリモコン式ロボットではなく, わずかでもロボットに状況を判断させて, 行動に反映させることができ, 自律的に行動することが可能になるまた, ジャイロを搭載することにより, 歩行の動作が, あらかじめ決めた動作の完全な再生ではなく, 歩いている場所の微妙な凹凸を感じて, 歩き方に反映できるようになる [1] 次にロボットに搭載するセンサを簡単に説明する距離センサは, 赤外線を使って距離を測るセンサである赤外線を出す部分と, その赤外線のスポットの方向を読み取る部分で構成されており, 三角測量の原理で距離を求めるシャープ製の測距センサユニット GP2D12(図 22) という機種を使うジャイロは, 回転運動を測るセンサで, GWS 製の PG-03(図 23) という機種を使う図 22: 距離センサ GP2D12 24 図 23: ジャイロ PG-03 駆動部駆動部に, RC サーボモータを使うサーボモータとは制御回路を含むモータモジュールであるこの制御回路に, 制御パルスを送ると, そのパルス幅に比例した角度にまで回転するパルスの幅と回転角度の対応は, それぞれのサーボモータで少しずつ違ってくる本研究では, 主にサンワ製の SX-101Z(図 24) という機種の RC サーボモータを用いる首は力より軽さを重視するため GWS 製の PICO(図 25) を使用する腰に使う RC サーボモータは SX-101Z では力不足なので, サンワ製の EPG-VR(図 26) と ERG-VB(図 27) を使う本研究では, RC サーボモータを合計 13 箇所に用いる今回, 使用するサーボモータの図を以下に示した

14 : SX-101Z 25: PICO 26: EPG-VR 27: EPG-VB 25,, Ni-MH( ) 12V 1100mAh 5, 6V 26, 1mm,,,,,, ( mm)

15 ,,, ( ) 3, [1] 31, 32

16 : 32:

17 8 3 1 ( 33),,, 2 RC,,,, RC 1,, RC,,,,,,,, RC,, [1] 33: 2, 34, 1,,,,,,

18 : 3, 35, AB, L,, RC SX-101Z 33kg cm L= 50mm 1300[g] 2 50[mm] = 32500[g mm] = 325[kg cm] (31), 5cm 1300g F L 35:

19 I/O 36: 2 I/O I/O A1

33 11 33, PC (GUI ), PC (GUI ), H8 3 37 37: 1 PC (GUI ),

20 , PC (GUI ), PC (GUI ), H : 1 PC (GUI ), Microsoft Visual Basic 2008 Express Edition( 38) RC,,,, 38: Visual Basic

12 3 2 PC (GUI ) Microsoft Visual C++ 2008

21 PC (GUI ) Microsoft Visual C Express Edition( 39) 39: Visual C++ 3 H8 Visual C++, H8 C

22 PWM 41 OFF PWM [4] 41: PWM PWM T on, duty = x T 100[ ] (41)

23 RC 42 20ms 15ms RC 15ms,, RC ms ms ms 42: RC, 13 RC, 13, 20ms, SM0 SM1 SM2 SM3 SM4 SM5 SM6 SM7 SM8 SM9 SM10 SM11 SM12 43:

24 ,, RC, [s], RC, 44, RC,,,, [1] RC 44: RC

25 , RC 4, RC,, 4, mm,,, 41, Bone length mm 41: # Bone length Bone length Servo Data Servo Data Servo Data Servo Data Servo Data # Bone length Bone length Servo Data Servo Data Servo Data Servo Data Servo Data # Servo Data Servo Data Servo Data

26 45 17 RC Servo data, RC ( A, B, C ), RC A-B B-C 0 45, A 45, B RC A-B y = 2167 x (42) RC,,,, A-B B-C 2 [1] 45: 0 45,,,,,,, 46,, 1 50,

27 18 4, 1 50,,,,,,,,,,, ( ) 3 1, 2, H8, PC,, H8 3 [1] 46:

28 , 2 3,, 3,,,, 47,,, 2, a, c a b c, c a [1] A C B A C B c b a c b a A C B c b a c b a A C B c b a c b a A C B 47:

29 20 4, 1, 2, 3 48,, RC, ( ), 3,, 48: Gyro Ref Gyro Data t0 15ms, t1, 15ms,,

30 48 21,,, RC,,,, 020, t Gyro Ref Gyro Data t1 49:,,, 2, Visual Basic, 60, 5 120, 60,,, 48, H8,,,,, 1 3

31 ,,,,, 52,,,,,,,

32 23 A A1: I/O

33 24, 5 1,,,,,

34 25 [1], 60!,, 2007 [2], y yoshino [3], [4] PWM, [5] H8/3067RF CPU SSH8-3067F,, 2003