重心を利用した歩行ロボットを作ろう!ロボット教室ふじみ野校で重心移動型六足歩行ロボットの制作が始まりました!

  • 2019/09/30 更新

重心を利用した歩行ロボットを作ろう!ロボット教室ふじみ野校で重心移動型六足歩行ロボットの制作が始まりました!

ロボット教室ふじみ野校で「重心移動型六足歩行ロボット」を作りました!このロボットはいままでのロボットとちがい、機構というよりもロボットの重心を利用し、物理法則を利用して歩行するということが特徴になっているロボットとなっています。

そのため、生徒さんはまず簡単な物理学の知識から学び、「どう設計すれば目的通りの動きをするロボットを設計できるか」という点に着目しながら設計を進めていくことになります。

写真を見るとわかりますが、ギアのかみ合わせからすべてが計算されて作られています。

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重心移動型六足歩行ロボットでは、その名のとおり重心の移動を利用してロボットを歩行させます。

 

物体がバランスを崩さず安定しているためには「重心が支持面のなかに存在している」という条件を満たしていなくてはなりません。ここでいう支持面というのは、物体が床に接している面のことです。

では今回の場合はどうでしょうか。ロボットは六本の足で支えられており、床につく足はそのうちの3つです。そのため、3点でロボットを支えることになります。

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上面からロボットを見るとこのような形になります。重心の位置が床についている点がなす三角形の面積のなかに入っているときは安定し、入っていないときは物体が安定するために三角形のなかに重心をうつす動きをする(かたむく)ため、不安定になります。

こうして、わざと地面につく足をずらし、三角形の面積をつくりかえながら、重心を移動させます。

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このかたむき→安定→傾き→…の重心移動をもとにしてロボットが歩くということになります。

 

 

また、ロボットの六本の足のうち、どうすれば3本の足がとなりあわないように接地できるかという工夫では、設計時にギアの歯のかみ合わせから工夫するため、若干ギアの歯をずらして設計しています。

そのため、設計段階でうまくいかないと、足が正しく接地されず、支持面の面積がうまく成り立たず、歩行できないという問題も発生するため、生徒さんは何度も何度も試行錯誤し、ときには設計そのものを見直しながらロボットを作ることになります。

 

 

中学1年生になり、より本格的なロボット作りが始まりました。前期では通信制御、後期ではより複雑な機構と、どんどんとレベルアップしていきます。最近では授業で学んだ機構を自分なりに工夫し、授業外ですごい仕組みをつくってくる生徒さんがどんどんと増えていっています。早速成果が出ています!

将来どんなすごいロボットが作れるのか楽しみですね!

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