第2回 元気な日、調子のいい日、疲れた日

 
 コウヘイ君は、元気いっぱいでプンプン振り回す日や、調子のいい日があります。、疲れへている日もあります。元気の日は、勢い余ってうまく回れません。調子のいい日は、グルグルです。疲れてくると上がることもてきなくなっちゃいます。同じ動作をしているのですが、いつも同じ動作かできる訳ではありません。



 今回は、こんなお話です。ちょっと文字か多いですが、お付き合いください。
 
∞……∞……∞……∞……∞……∞……∞……∞……∞

 皆さんは、ロボの動きが昨日と違う動きをしていることに気がついたことはありませんか? 昨日どころか、同じ日でも、さっきjまではできた動きが(何も変えていないのに)できなくなってしまうこと覚えはりませんか?

 逆の場合は、幸せな日を送ることができます。なかなかうまくできない動きが、パラメータを変えながら繰り返してテストしているとあるとき、見事にできるようになるんです。こんなときは、「やったぁ~」とばかりに、そのバラメータを保存して、それだけでは心配で、すべてのパラメータを書き写して、それから再現テストを行います。
 そんな時は、何回やっても、素晴らしく、思ったようにできるんです。さっすがロボです。再現性もパッチリです。そして、「やっとできた。今日はいい日だった。」とばかりに幸せな気持ちで眠りに付くことができます。
 こんな体験はありましたか?

 翌日になって、今日は、「その次の段階に進もう。 その前に、昨日の再現を確認しよう。」と、昨日と同じデータで再現テストを行ってみると・・・・「あれれ????」なぜだろう。となってしまいます。
 こんな経験はありませんでしたか?

 ロボで鉄棒を行っているとこんなことが日常茶飯事に起こっています。そこで必要なのは、記録と観察です。記録することで、過去の検証が可能となります。記録して観察することで新しい発見につながります。新たな気付きを得ることができます。
 (あれれ??・・・論旨がそれてしまいました。クマゲラが行っている記録と観察についても、早い機会にご紹介したいと思います。)

  話は戻って、昨日は実現できたことが、今日はできない。さっきまて゜できなかったのに、今は難なくできてしまう。最初のころは気がつきませんでしたが、良く考えると同じところぐるぐると回っているのです。(鉄棒ではなかなか回れないのに・・・)

 なぜでしょうか? いろいろな要因が考えられそうですが、クマゲラは、その大きな原因の一つはバッテリーの電圧にあると考えるようになりました。毎日、最初の一回は、前日の最後の再現テストをすることにしています。すると、その日の最初は、前の日の最後に比べ電圧が高いので、前の日の動きが再現できないことが多いです。そこで、その状態に合うよう調整していると、時間の経過とともに電圧が下がってきます。その頃は、パラメータも変化してきて、なんとかバラメータを合わせ込むと、前の日と同じ経過を通って同じパラメータに戻っています。 
 
 
 こんなことを繰り返しながら、やっとこの原因がバッテリーの電圧にあると考えるようになりました。もし、このように仮定すると、電圧によってパラメータを調整することて゜、再現率を上げることできるかも知れません。

 クマゲラは、これまで(ロボと付き合う?まで)は、バッテリー(電池)の電圧は一定と思っていました。しかし、バッテリーの電圧は、充電したての状態では高く、電気が少なくなると低くなるのですね。(知らんかった。・・・・今まで知る必要もなかったんです。懐中電灯が電池が古くなると暗くなるのもそんなもんか。くらいの意識でしかありませんでした。)


◆電圧による動作への影響の例

 上記のVTRは、まったく同じモーションデータで動いています。最初の[元気な日]のVTRは、充電したてのときです。ロボの振りも鋭く、動きは機敏ですがタイミングが少しずれているようです。
いろいろ試していると[調子のいい日]のVTRとなり、簡単に逆上がりができるようになります。
 電気がなくなってくると「ヨッコイショ」と上がるようになり(「ヨッコイショ」の画面は、今回はありません。)、3つ目の[疲れた日]のVTRでは、もう上がれなくなっていました。
 この3つのVTRは、同じモーションデータを用いてそれぞれのバッテリーの状態による動きの違いを記録したものです。
 このことからも鉄棒でのロボの動きは、バッテリの電圧に大きく影響されていると考えることができます。
 
 いつも振り上がり過ぎたからここを少し、もう少し振りを大きくしたいから、あそこを少々と、(モーションの)パラメータの調節を繰り返していました。これはもしかしたら、パラメータの調整よりも電圧の影響のほうが大きかったのかもしれません。だから、毎日、毎日、同じようなパラメータを上げたり、下げたりしなから、「まわった~。」、「昨日は上がれたのに、今日は上がれないよ~っ。」と一喜一憂していました。

(モーションデータへの影響要因2:バッテリーの電圧 といえそうです)


◆モーションの考え方
(クマゲラ流?・・・・「そんなことあったり前だ~」って言われそうですが。)

 クマゲラは、このように考えるようになりました。[動作(モーション)]は、いくつかの動作からできています。例えは、逆上がり(の動作)は、[振り子]の動作と、[上がり]の動作からできています。同じように、連続前回りは、[逆上がり]と[前回り]の動作からできています。
  
 また、個々の動作は、[動き]の集まりで表現できます。つまり、振り子の動作は、[前へ振る動き]と[後ろへ振る動き]からなります。この[動き]が、RXコントローラのモーションエディタのモーションデータに相当します。ロボのプログラムでは、MOVEコマンドになります。 
 
 この[動き]は、[姿勢(ロボの形)]と[時間]で構成されています。つまり、姿勢と、姿勢から姿勢へ時間をかけて移行することを[動き]として考えます。モーションデータは、R1からR24でが[姿勢]を表現し、移行時間が[時間]を表現しています。


 
  ここで(ちょっと乱暴ですが)、上記のVTRは、3件とも同じモーションデータなので、同じ[姿勢]と同じ[時間]が設定されています。なので3件しも同じ動作をするはずですが、同じにはなりません。3つのVTRの条件の大きな違いはなんでしょうか、バッテリの電圧なのです。ロボの動きは、電圧に影響され、その影響は、[動き]に影響を与え、時間の違いとなって現れます。ということは、VTRの[調子のいい日]の状態を、[元気な日]に再現させるには、時間の変数を短くすれば、再現てきる[動き](モーションデータ)ができることになります。
 


元気で調子のいい日 

 この[元気で調子のいい日]の例ではうまくいきました。どこをとのように調整したのかという具体的な内容については、プログラムの説明のときにご紹介してみたいと思います。このためには、「影響が大きい変数をどのように見つけるか?」、「どのくらいの値にすればいいのか?」などをとのように見つけるかがポイントとなってきます。これらをどのように見つければいいのかは、まだよくわかりませんが、そのためにも、やはり記録と観察、そして経験と勘と根性 (KKDじゃなかったKKK?)が重要となってくるのではないでしょうか。
 
(モーションデータの決定要因1:姿勢)
(モーションデータの決定要因2:時間  といえそうです)
そして、
(モーションデータの決定要因3: 記録、観察、そして、KKK、これも重要な要因ですね)
 

◆バッテリ電圧の変動に対する対策

以上ように考えると(正しければ)、行うべき 方向性がみえてきます。
    ①ACアダプタを用いて供給する電圧を安定させる
    ②電圧の変動に合わせてパラメータを合わせ込んでいく
    ③電圧の変動幅に対し、対応幅の大きいパラメータを探し出す
     簡単に、この3つの方向性について考えてみます。
    1)ACアダプタを用いる方法
     ACアダプタは、供給電圧が安定しているので安心ですね。電圧が変動する心配は無くなるかもしれませんね。でも、一生電源のシッポが必要になり、グルグルには向かないかもしれませんね。

     しかし、プログラムの作成とテストは、ACアダプタで、演技は、バッテリで、という方法もありそうですね。この方法は、バッテリーに切り替えると、バッテリー電圧が少しずつ変わっていくので、その調整が難しいかもしれませんね。逆にぴったしハマルところが見つかれば、この悩みは解消できるかも知れません。
    (クマゲラは、ACアダプタは使用していなので詳しいことは分かりませんが・・・・。)

    2)モーションパラメータの考え方
     モーションデータのパラメータは、前記のように、姿勢と時間からなっていると考えることができます。上記の方法②の電圧の変動合わせてパラメータを合わせ込んでいく方法でしたら、前述のように時間の変数を合わせ込んでいく方法が良いかもしれません。プログラムのある時点で電圧を取得し、時間の変数を変えていくことで再現率の向上が図れるかもしれません。

     また、上記③の対応幅を大きくる方法には姿勢の変数を使うことが適切かもしれません。動作のスピードにあまり影響されない姿勢を見つけることができれば、そもそも電圧変動の悩みから解消されるからです。

     電圧に関して、大きく3つの区分くらいの領域に分けることができるかもしれません。その中の比較的広い領域に対応できる姿勢の変数が見つかると再現率が上がると思っています。

     バッテリ電圧と変数の対応とその考え方

     クマゲラは、こんなことを考えながら観察と調整を繰り返し、良いパラメータを探しています。 具体的な調整の方法については、個々の動きの説明のときに合わせてご紹介していきたいと考えています。(的外れかも知れませんが、またそのときは、お時間がありましたらお付き合い下さい。)

     (お願い:このようにロボのパッテリ電圧をプログラムで取得することを考えていますが、プログラムでパッテリーの電圧を取得するなか良い方法をご存じの方がおりましたら、ご教授頂けると大変うれしいです。)

    ◆クマゲラ流電源対策

    話は変わって、ロボのパッテリは動作時間がすこぶる短いので、クマゲラが行っている電源対策を簡単にご紹介させて頂きます。

     エネループ(充電式電池 1.2v)6本で始めました。しかし、力が出ないので、2セット並列(12本)、3セット並列(18本)と大きくなり、今は、4セット並列(24本)で使っています。2セットでは、充電直後で8V(RXコントローラのポーズエディタでの表示)程度表示してますが、逆上がりでは上がることがてきません。3セットでは、本体のパッテリとほぼ同じ動きをしています。使用状況にもよりますが、約3時間くらいは十分対応できます。4セットでは、ロボは元気ハツラツで長持ち、その日は電源の心配はいりません。

     
    A:3セット(18本)  B:4セット(24本) C:ロボ電池(リハーサル用) D:充電器
    ア:電池(エネループ)取外用リボン(これがないと外せない)
    (何の変哲もない電池ボックスと充電器です)

    バッテリーと動作時間の関係(スケールはイメージ)

    だんだん充電器も増えて、一度に10本まで充電できます。夜寝る前にセットして、翌朝朝交換すると、夜帰宅時には20本充電できていますので、3セットまでならOKです。あと4本予備があると4セットで連休でも連日ロボにお付き合いできそうです。(こうしてみるとクマゲラはちょっと異常かも・・・・)
     

    ◆ おまけ

    エネループは、小パック(4本等)より、大パック(12本)のほうが単価的には格段に安くなります。
    (クマゲラは、チビチビ増やしていたので、小パックが多かったです。初めから必要本数がわかっていたら大パックにしたのに・・・・必要本数わかっていたら、この方法はとらなかったかも・・・。)

    電源のコネクタても苦労しましたので、ご参考まてに掲載しました。

     
    A:ロボで最初に使ったコネクタ
     良く知らないで買ったのですが、頻繁に接触不良を起こしていました。かしめるタイプで、専用工具がないと、素人には不向きみたいです。

    B:コネクタの接続に自信のない人向け
     短いケープルの両端にコネクタ(オス、メス)が接続されています。これ買ってきて、真ん中からちょん切って、ケープルをつなぐと簡単です。
    お店によっては、長いケープルがついたものや、二又や三又のケープル付きのコネクタもありました。(クマゲラには後の祭りでした。)

    C:ケーブルを自分で接続するタイプのコネクタ
     コネクタにケープルを接続して使ます。慣れていないと、ハンダで゙カバーが止まらなくなります。(クマゲラは、押し込みました。)

    D:板に固定して使うタイプのコネクタ
     ロボ側に使っています。以前は、Aの後、Cのタイプを使用していましたが、Cも比較的大きいので、これに変えました。いいみたいです。

    ◇おまけのオマケ

    前回にご紹介した100均鉄棒には、実は、電圧計と電流計がついています。アダプターを探しに秋葉を散策していたとき、計器屋さんのオヤジさんを冷やかしていたら、「ダンナさん、趣味にケチッちゃぁ、いかんぜ~。買ってきな。」(なんで分かったんだろう??)って言われてその気になって、買っちゃったものです。(高かった~;;;)・・・・そんなことはどぉでもいいのですが・・・)


     このメータでは、電圧は6.5~7V(7~8Vではないんですね?)くらいをいつも指しています。(付属バッテリでも、エネループでも)。
    電流は、アイドル状態で1A程度、運動しているときは、2~3Aくらいでフラフラしてました。クルクルやっているときは3~4Aくらいビンビン振れてました。
    クマケラにはこの値が何を表わしているのかは、わかりませんが、ご参考までにご紹介させていただきました。
    (注:この値は、こんな感じでした。というものです。真剣に調査した結果ではありません。)

     

    ◆最後になりましたが、

    とり止めががなくなってしまい、長文になってしまいました。、最後までお付き合い頂きありがとうございました。
     クマゲラは、電気に関しての十分な知識を持ち合わせていないので、説明に不備や、間違いがあったかも.知れません。もし、間違いや、おかしな表現にお気づきの方がおりましたら、、ご指摘ならびにご助言頂ければ嬉ししいです。また、合わせて、ご意見や、ご感想などもお待ちしております。

     コウヘイ君は、練習中によく、骨折してました。次回は、動きと、骨折についてご紹介してみたいと思います。
     

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