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ROBO-ONEで 進化する二足歩行ロボットの造り方

ROBO-ONEで 進化する二足歩行ロボットの造り方

  • 著者ROBO-ONE委員会
  • 定価2,916円 (本体2,700円+税)
  • 判型B5
  • 228頁
  • ISBN978-4-274-20956-7
  • 発売日2010/11/17
  • 発行元オーム社

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。
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

 本書で解説、紹介されているサンプルプログラムを圧縮ファイル(zip形式)で提供しています。圧縮ファイルを解凍してご利用下さい。なお、本書内での解説と、 プログラムの対応については「readme1.pdf」をご覧ください。ご利用の際には、本書をよくお読みください。

  • 本ファイルの著作権は、本書の編者であるROBO-ONE委員会と各執筆者に帰属します。本ファイルのプログラムは、無断で営利目的に使用することはできません。
  • 本ファイルを利用したことによる直接あるいは間接的な損害に関して、著作者およびオーム社はいっさいの責任を負いかねますので、あらかじめご了承ください。ご利用は利用者個人の責任において行ってください。また、ソフトウェアの動作・実行環境、操作についての質問には一切お答えすることはできません。
  • 6章のサンプルプログラムを追加しました。(2010/12/01)