内容紹介
きちんと動かせる二足歩行ロボットの製作方法を伝授
本書は、ROBO-ONE(二足歩行ロボット格闘技大会)に参加するロボットを題材に、ハードウェアとしてのロボットを製作から、ロボットの動作(モーション)の作成(プログラム)、操縦するための各種無線通信や、コントローラーについてまでを解説するもの。参加ロボットの製作者による製作事例については、読者が自分で製作する際に応用ができるような内容となっている。本書で紹介したサンプルプログラムなどはオーム社ホームページで提供。
このような方におすすめ
・高校生以上のロボットを製作したいと考えている方、ロボットを製作している方
・ロボットキットの製作経験はあるが、オリジナルのロボット製作にチャレンジしたい方
目次
主要目次
1章 ROBO-ONEとは
2章 ロボット用部品のしくみ
3章 ロボットの開発環境
4章 二足歩行ロボットのソフトウェア
5章 無線環境
6章 Human Machine Interface(HMI)
7章 ロボットの製作事例
詳細目次
1章 ROBO-ONEとは
1-1 ROBO-ONEの魅力
1-1-1 まえがき
1-1-2 ROBO-ONEとは
1-1-3 ROBO-ONEの誕生
1-1-4 ホビーへの本格展開,KHR-1の誕生
1-1-5 さらなるROBO-ONEの進化
1-1-6 ROBO-ONEの歴史
1-1-7 さまざまな機能を求めて
1-1-8 参加者の底辺拡大
1-1-9 ロボットにお手伝いをさせたい
1-1-10 宇宙で戦わせたい
1-1-11 投げて立つ
1-1-12 シミュレーションと現象把握が奇跡を起こす
1-1-13 統合的モデルベース開発
1-1-14 技術者教育
1-1-15 まとめ
参考文献
1-2 ROBO-ONE競技のルールと今後
1-2-1 まえがき
1-2-2 ROBO-ONEロボットの規格
1-2-3 予選デモンストレーション
1-2-4 ロボットによる格闘技の技
1-2-5 まとめ
参考文献
2章 ロボット用部品のしくみ
2-1 ロボット用電子部品
2-1-1 まえがき
2-1-2 抵抗器
2-1-3 コンデンサ
2-1-4 コイル
2-1-5 ダイオード
2-1-6 LED
2-1-7 トランジスタ
2-1-8 フォトトランジスタ
2-1-9 TTL ICと論理回路
2-1-10 オペアンプ
2-1-11 三端子レギュレータ
2-1-12 RS485ドライバIC
2-1-13 スピーカ
2-1-14 押しボタンスイッチ
2-1-15 まとめ
2-2 センサのいろいろ
2-2-1 まえがき
2-2-2 角度センサ
2-2-3 超音波センサ
2-2-4 光センサ
2-2-5 PSD距離センサ
2-2-6 人センサ
2-2-7 ジャイロセンサ
2-2-8 重力加速度センサ/加速度センサ
2-2-9 FSR(Force Sensing Resister)
2-2-10 ロードセル
2-2-12 まとめ
参考文献
2-3 ロボット用サーボモータ
2-3-1 まえがき
2-3-2 ラジコン用サーボモータ
2-3-3 ロボット用シリアルサーボモータ
2-3-4 シリアル通信
2-3-5 サーボモータの位置決め制御
2-3-6 Dynamixelのコントロールテーブル
2-3-7 Dynamixelプロトコル
2-3-8 近藤科学のシリアルサーボモータ
2-3-9 双葉電子工業のコマンド式サーボモータ
2-3-10 サーボモータの特性
2-3-11 シリアル通信サーボモータにおける電源ライン
2-3-12 まとめ
参考文献
2-4 LabVIEWによるセンサの活用
2-4-1 まえがき
2-4-2 LabVIEWについて
2-4-3 Dynamixelコンフィギュレータ
2-4-4 RS485通信マイコンボード
2-4-5 重力加速度センサより角度を求める
2-4-6 インテリジェント超音波センサ
2-4-7 超音波レンジセンサ
2-4-8 PSD距離センサ
2-4-9 力覚センサ
2-4-10 ロボット用サーボモータの角度精度の検証方法
2-4-11 ロボット用サーボモータのステップ応答の測定方法
2-4-12 ロボット用サーボモータのトルク測定方法
2-4-13 足裏センサの調整方法
2-4-14 まとめ
参考文献
2-5 バッテリ
2-5-1 二次電池とは何か
2-5-2 リチウムイオン電池の動作原理
2-5-3 リチウムイオン電池の構造
2-5-4 リチウムイオン電池の特徴
2-5-5 リチウムイオン電池の取扱い
2-5-6 リチウムイオン電池への衝撃
2-5-7 リチウムイオン電池の外部短絡
2-5-8 リチウムイオン電池の充電
2-5-9 リチウムイオン電池の放電
2-5-10 リチウムイオン電池の保管
2-5-11 リチウムイオン電池の特性
参考文献
3章 ロボットの開発環境
3-1 はじめに
3-2 プログラミングツール
3-2-1 GCC Developer Lite
3-2-2 LabVIEW
3-3 ロボット用コントローラ
3-4 ROBO-ONEでハードウェアに求めるもの
3-4-1 モータ
3-4-2 コントローラ
3-5 PCをホストとしたプログラム
3-5-1 シリアルI/Fを使用したPCからモータを動かす前に
3-5-2 GCC Developer LiteとDynamixel Windows用ライブラリの準備
3-5-3 Dynamixel Windowsライブラリの雛形とコンパイル方法
3-5-4 DXLIB2でモータを動かす
3-5-5 LabVIEWからDXLIB2を使う
3-6 ロボット用コントローラをホストとしたプログラム
3-6-1 Dynamixelライブラリを使う
3-6-2 FREEDOM IIIライブラリを使う
3-7 最後に
4章 二足歩行ロボットのソフトウェア
4-1 ロボットプログラミングの基礎
4-1-1 まえがき
4-1-2 二足歩行ロボットのデザイン
4-1-3 二足歩行ロボットのシステム
4-1-4 自律神経系
4-1-5 FREEDOM jr.IIIの準備
4-1-6 二足歩行ロボットを動かすプログラミング
4-1-7 まとめ
参考文献
4-2 ロボットの制御プログラム
4-2-1 まえがき
4-2-2 ジャイロセンサ
4-2-3 足裏センサの活用方法
4-2-4 傾斜センサ制御
4-2-5 ならい制御
4-2-6 制御範囲を超えた場合の処理
4-2-7 まとめ
参考文献
4-3 MATLAB Simulink Embedded Coderによるプログラミング
4-3-1 まえがき
4-3-2 二足歩行ロボットの逆運動学
4-3-3 二足歩行パターンの生成
4-3-4 Cコード生成
4-3-5 まとめ
参考文献
5章 無線環境
5-1 はじめに
5-2 Wi-Fi
5-3 WWAN
5-4 Bluetooth
5-5 2.4GHz帯無線機
5-6 まとめ
6章 Human Machine Interface(HMI)
6-1 ロボットのコントロール方法
6-1-1 コンロトール端末の種類と特徴
6-1-2 ロボットに対する指令内容
6-1-3 ロボット操縦の基本
6-1-4 競技に応じた操作方法
6-2 マスタースレーブ
6-2-1 マスタースレーブの特徴
6-2-2 マスタースレーブの作り方
6-3 その他のコントロール
6-3-1 PCからの操縦(GUI)
参考文献
6-3-2 Wiiコントローラを用いた操縦
参考文献
6-3-3 iPhoneを用いた操縦
7章 ロボットの製作事例
7-1 Metallic Fighterの製作例
7-1-1 はじめに
7-1-2 ステップ1:市販キットから学べ
7-1-3 ステップ2:市販キットを改造する
7-1-4 ステップ3:オリジナルロボットに挑戦
7-1-5 ステップ4:モーションを作る
7-1-6 まとめ
7-2 トコトコ丸の製作例
7-2-1 トコトコ丸の概要
7-2-2 機構設計の概要
7-2-3 歩行モーション
7-2-4 おわりに
7-3 物がつかめる手の構造(ドカはるみ)
7-3-1 二足歩行ロボットの手
7-3-2 指の構造
7-3-3 キャッチボールができる手
7-3-4 卵を掴む手
7-3-5 ボトルのふたを開ける手
7-3-6 まとめ
7-4 ヒトサイズのロボットの構造(OmniZero)
7-4-1 ロボットを大型化するには
7-4-2 フレーム強度
7-4-3 安全性
7-4-4 製作例(OmniZero.7)
7-4-5 製作例(OmniZero.9)
7-5 キングカイザー製作例
7-5-1 はじめに
7-5-2 キングカイザーシリーズ
7-5-3 軽量級のロボット
7-5-4 ROBO-ONEで勝てるロボットとは
7-5-5 おわりに
索引
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