Team GRA・CHAN!

Robocup Junior サッカーに挑戦しているTeam”GRA・CHAN!”ロボ日記

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走行モータユニットとしてのガンローラ

こんにちは、GRA父です。

今日はGRA・CHAN!達が走行用モータユニットとして、使っている(多分、来年は”使っていた”になるかもしれませんが・・・)京商のラジコン”ガンローラ”についてです。
(京商さんの製品情報に”ガンローラ”は、完全にないですね。)

コンパスのblogでも別の機会と宣言していましたが、本当は、unionさんのblogで話題になって熱く語っておられるみたいですので、乱入(=コメント)しようと思いましたが、長文大好きな私ですんで、コメントに長ったらしい文面はご迷惑と思い、もともとの宣言通りで、さらにいらんほどパワーアップして”ひとりごと”でUPします。

今回は、6年近くも付き添った”ガンローラ”なので、GRA父の”ガンローラ、入れ込み情報!!”です。
なぜか、このUPですが、何回も再編集して3日もかかりました(見るたびに追記したくなる)ので、とにかく長い!(多分、後にも先にもウルトラ級に長い文面)です。
興味がある方、もしガンローラを走行用モータユニットととしてどうしても検討される方、この後のお時間を今一度ご確認して、フリーであれば入れ込んで見てください。
   ※8/5、8/6追記しました。

ガンローラー

京商のガンローラは、6輪走行のラジコンで、一つのタイヤ(ホイール)に12個の小さなローラーがついている小さいオムニホイール(別名、スラスターホイールというらしい)を搭載したものです。
主モータは、マブチモータのFA-130とコンパチのモーター(多分、市販されていない9Vモデルみたい)です。
ガンローラ本体の動きとしては、前後進/左右旋回/左右横移動/左右斜めの前後進/定常円旋回などの18通りの複雑な動きができます。
電池は単三ではなく単四電池なんで、通常の家庭のものは単三ですから、ちょっと面倒ですが、走行スピードにより、6Vと9Vが選べる優れものです。
(あ、ボールも単四だった!!)

2007年頃までは、ダイセンオムニが無かったので、オムニを使用したいチームは、土佐電子さんのものか、ガンローラかどちらかの選択肢でした。

関東地区では、GRA兄も2007年度大会に使用しておりました(埼玉大や埼玉ノードではロボットを通称”高速円盤”といわれていたらしいです)が、過去の埼玉で、有名どこのチームでは、中学生の女の子だけのチーム”ももCHAN”(たしか、同じ中学から出場したチームがダンスで世界大会優勝したかな。)や”エレメンタルジェレイド(だったかな)”というチーム(このチームも世界大会にいったような???)が使用してました。
この2チームは、1台のロボットにRCX2台つんで、4輪制御を2輪ずつ別々に制御していたと思います。(そういえば、プライマリーでなく、セカンダリーでしたね)

まず、このガンローラは、写真の通り、モータとオムニが一体型で小型、取り付けさえ工夫すれば場所を取らないですし、軽量ですので扱いが良いです。
オムニを構成する小さなローラー部分は、プラスチック部の周りにゴムの輪を取り付けてあり、工夫することなく、ある程度のグリップを得ることができます。

しかしながら、2008年までのプライマリー重量制限である1.5kg近くまで重量UPしたロボットでは、初動のトルクがなさすぎて、急発進が極端に弱い(=ほぼできない!)ですし、急停止もトルクが弱いのとローラ部が簡単に流れてしまう(ロボットの重さによる慣性力もプラスされます)ので、停止位置を簡単に行きすぎます(あれ~行き過ぎちゃったて感じで)。
それと、ちっちゃなローラーなので、接地面積が少ないことにより、路面へのパワー伝達に難があります。(グリップとトルク(=パワー伝達)は、イコールでないですよ。誤解しない様に!)
8/5追記逆に軽くすると、圧倒的に高速になりますが、路面にパワーが伝わらず、ホイールが空回りしてしまいますし、フルパワーですと停止したい位置から、もっと行き過ぎてしまいます。。
そうなると、ボールに追いつけなくなります。(GRA兄談)
ですから、ボディー重量を徐々に上げながら、どこが分岐点か判断して下さいね。
(新ルールは、重量2.5kgですから相手がこの重量の場合、注意してね=間違いなく押し負けます。)


その他として、ローラ部に負荷がかかりすぎると、結構、簡単にローラ部のゴムの輪が切れてしまいますし、常時使っていると、1年程度でゴムが劣化して、切れてしまいます。

走ってしまえば、ダイセンモーター(1:15)にも引けを取らないほど高速ですが、さっき書いた通り、クイックモーションに難ありです。

それと、GRA・CHAN!達は3輪でしたが、フルパワー状態であっても、ジャパンオープン予選で対戦した京都(?)の”チームザコロボ”さん(?ノード/チーム名が間違っていたらゴメンナサイ)のRCXに押し負けていましたので、トルクが弱いのが難点です。
(5位~8位決定戦で、チーム高浜 littleさんと対戦しましたが、この時には、敵陣ゴール前から、自陣ゴール前まで、高速で押し戻されてしまいました。=プッシングなので、ボールは中立点移動になりますが、本来、敵陣前の中立点のはずが、自陣ゴール前の中立点になってしまった(笑)。まあ、相手が、あの”チーム高浜”の名を背負っているチームさんですから・・・。)

また、ロボットに実装する場合ですが、ガンローラの配置をちょっとでも失敗すると訳のわかんない動きをします(数学のベクトルや力学を無視しまくる動き、何で??)し、GRA・CHAN!達の場合、ある程度、制御できるようになるまで、2ヶ月ほど、毎週土日つぶしました(笑)。
この影響で、試作ボディーが4回ほど変わりました(¥涙)。
(当方の場合、見たことがあるチームさん(普通の付け方)とは異なる付け方をしている関係もありますが・・・。)

それと、もしガンローラを実装される場合、このまま使用するんでしたら、6V以上にしないと動きが悪いです。
無理な場合、マブチモータですから、市販の工作用130に変えてください。
但し、1.5V用ですから、3V以上はかけない様にしましょう!。
まず間違いなく、使う回数にもよりますが、1ヶ月程度で焼き切れて、すぐに使い物にならなくなります。
RCXやNXTのモータ出力ポートに接続して制御する場合、モータ制御ICの関係から最大出力電流が決まっていますから、ミニ四駆の130コンパチモータは使用出来ません。
試しに、”ダッシュモータ2(?)(8/6訂正:ミニ四駆用”ハイパーダッシュ2”です)だったと思うんですけど、赤いやつ!をNXT(=RCXも同じ)で3個、同時に回そうとしたら、一つも回りませんでした。
ただ、1個だけなら若干、弱いですが回ります。
(トルクはUPしますよ)

GRA兄時代、ガンローラそのものをボディとして、使用しようと試みたんですが、unionさんのblogのコメントにある様に、純正のガンローラーの6輪は、前後に2輪づつ、左右に1輪づつ設置されています。
対向する輪と1組で制御(ex.前輪の右モータと後輪の右モータが制御上リンク)されているので、6輪を全部使って、動かすのには3chの制御でOKですから、RCXは丁度、PWM3chですから動かすことはできました。
(ガンローラ本体の制御基板からICを取り外し、ちょこっと改造して、RCXの出力ポートに接続!!)
しかしながら、GRA兄の見解は、恐ろしいほど遅すぎる/細かい制御がほとんどできない等の理由により、断念しました。
恐ろしいほど遅すぎるとは、本来、1出力/1モータの所を、1出力/2モータな訳ですから、RCXから出力される電流が足りず、モータが動かないためです。
私から見た場合では、ちょっと細工して外部電源を入力すれば、ちゃんと動くはずです。
(チャレンジされる方いましたら、がんばれ~。)
8/5追記細かい制御ができないとは、前後の2輪が制御上リンクしてしまっているので、”前輪のみ動かしたい”や、”前後逆転方向で動かしたい”が行えないことです。
それと、RCX/NXTでガンローラ6輪を制御する方法をUPされているblogがありました。
フェニックスのメンターさんのblog=Project Hanew Blogです。
記事は、LEGO for RCJの中の2007/7/19です。
(製品HPとは違います。、ご紹介はしますが、許可なしなので直リンクは控えさせて頂きます。)
こちらが、私が細工した場合と、ほぼ同じですので参考にされるといいです。



また、昔のことなので、どちら様のblogだったか、もう判りませんが8/5追記:これもフェニックスさんのメンターさんのblogで記事は、RCX for RCJの2007/5/16です。)ガンローラのホイール部分のみ使用して、RCXのLEGOモータに取り付けて動かしていたチームがあったような・・・。
当時、試してみましたが自作ボティを予定していなかったし、どうしてもLEGOで作ることを目標にしていたため、ブロック同士の接続にとまどり、これも断念した記憶もあります。(部屋の奥深くのどこかにあるとおもいます。今なら自作ボティをつくる発想があるので、結構いけるかもしれませんね。)

ガンローラのホイール部やローラ部は、小さいですので、試走させたり試合すると、すぐ糸くずや髪の毛他のゴミが溜まります。
しょっちゅう分解して掃除しないと、ギヤに巻きついて、動きがギクシャクしてしまいますし、モータに、よけいな負荷がかかる為、故障の原因になりますので注意が必要です。
特に天敵は、髪の毛です!!。
8/5追記:オムニを分解する場合、ネジを回して取り外します。(当たり前か・・・)
ガンローラ自身はプラスチックで、ネジは鉄です。
ということは、何回も分解するとネジ穴がバカになり、固定できなくなるという状況が発生します。
また、状況によっては、初めて分解する時でも、ネジ穴がバカになることも予想されるので注意しましょう。


新フィールドである緑カーペット(パンチカーペット?)上では、まだ試走させていません。
試走させるのは、早くても9月下旬以降ですな。
カーペットの手触りから判断して、ガンローラを走行ユニットととして使用するのは、1試合のみに限定する(もしかしたら前半のみかも)なら話は別ですが、試走や大会全試合を安定してほしいとなると、いろいろな意味で難しいそうです。

関東で使用するチームが多いとの噂ですが、2009年のプライマリー部門では、埼玉以外の各地区ノードは判りませんが、埼玉/関東では当方だけであったと思うんです。
(関東ブロックには、セカンダリーに1チームいましたね。)
ジャパンのプライマリーでは、九州の常勝チーム”フェニックス”さんが使用していますね(blogを拝見させて頂いたら、今年からはダイセンモータらしいとのこと)。

2010年度の埼玉ノードは、埼玉大が教室で使用するみたいですので多いと思いますが、使っているチームが言うのも何ですが、GRA・CHAN!達の様に、いままで使っていたならばともかく、今からロボットを考えるのであれば、正直、総合的な判断をすると、おすすめしませんね。
8/6追記:誤解を生みそうな文面です。推奨しない最大の理由は、制御が難しいこともありますが、これからは緑カーペットです。ただでさえ、髪の毛等のゴミに弱いですから、毛玉だらけになりそうなカーペットでは???だからです。
使う人は、各自の判断して責任もって選択して下さい。


ただ、いまなら秋葉原の2カ所で、ガンローラー本体(定価18,000円)1台が、どちらも特価で3,000円(どの店も、残り少ないですよ)で売っていますので、オムニが一気に6つも手に入りますから、コストパフォーマンスには優れていますが・・・。

私のお遊び用(二代目で別名、予備部品くん2号)として、1台ストックしてあるのですが、ラジコンとしては、ものすごくおもしろいです(正直、絶対ハマリます!!)。
ただ、おもしろいので我を忘れて連続走行しますので、40分程度で、すぐ電池切れです。
このblogを見ている方が、メンターの場合、これから入手するのであれば、必ず、子供に見せないように!。(無理だな・・・、せめて見られないように・・・。祈ります。)
見せると、一緒にハマってロボットをしなくなるか、部品扱いで狙われるかのどちらかです。
(はじめは前者、1ヶ月後には解体され・・・、いまではGRA・CHAN!に食い尽くされたガンローラの甲羅が3体、転がっています・・・)

尚、私の場合、二代目に関しては、最終的に無理矢理”対戦相手扱い”して逃げました。
実際、ラジコン操作で、GRA・CHAN!と対戦させてみました。
人が操作するんですから当たり前ですが、圧勝でした。
(対戦時に編み出した技(?)、高速回転キ~ックは、恐ろしいほどゴールラッシュですよ(笑)。)

最後に・・・・。
ここで書いた、まじめな部分のお話(あったか?:GRA兄談)は、あくまで私個人の経験・見解であり、CPUをRCXやNXTを対象とし、直接、出力ポートから制御している場合のことをUPしています。
TJ1~TJ3(OJT系含む)、ロボデザ及び915等、他のロボットCPU、市販されている高性能モータ制御基板(ダイセン6軸モーターコントローラ含む)や自作CPUの場合は、もしかしたら違うかもしれません。
そのことには、注意してくださいな。

以上。

あ~、すっきりした。
ここまで読んで頂いた方、大変ご苦労さまでした。
今回は多分、3~4回分のUPに相当するでしょう!。

次は・・・、しばらく休憩です。
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Comment

Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

union12の父です

GRA父さん楽しかったです。
とてもためになりました。

よけいに欲しくなりました。

駆動に関しては、提案されたいた制御系とは別電源ドライブが一番わかりやすいですね。FETかOPアンプ利用かいずれにせよそれほど難易度は高くはないでしょう。厳密なこと言わなければ。

メンテナンスのことなんか全く考えていませんでしたが、やってみると苦労するのでしょう。これもまた経験でいいことだと思います。

今回私は、自分用に子供たちとの試合のために1機作ろうと思っています。値段を抑える為に、ガンローラと思っていたのですが、思いのほか安く手には入るようなので、決まりですね。

私も、ゲットしていじり倒したらUPします。GRA父さんのように深い造詣はないですが、趣味の世界で楽しもうと思います。
  • posted by union12の父
  • URL
  • 2009.08/05 00:32分
  • [Edit]

Re: Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

union12の父さん、こんにちは。

> よけいに欲しくなりました。
 
ご自分用の場合は、ハゲタカに要注意です(笑)。

> 駆動に関しては、提案されたいた制御系とは別電源ドライブが一番わかりやすいですね。FETかOPアンプ利用かいずれにせよそれほど難易度は高くはないでしょう。厳密なこと言わなければ。

もう既に、UPされている方がいました(恥)。
8/5に追記させてもらいました。(さらに長くなってしまった・・・。)
私の方は、もう少し面倒なことを考えていましたが、この方が簡単でいいですね。

> 今回私は、自分用に子供たちとの試合のために1機作ろうと思っています。

今年は、私も対戦相手を本気で作るつもりです。
(時間と予算・・・、できるかな?)
もし本当にできて、実家に帰る機会があれば、大人版ロボカップジュニア1on1として対戦しましょう!!

> 私も、ゲットしていじり倒したらUPします。

かなり、おもしろいのでハマリ過ぎに、ご注意(笑)。
  • posted by GRA父
  • URL
  • 2009.08/05 23:07分
  • [Edit]

Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

モッパーです。

素晴らしい !!! メンバー達がGRA父さんに教えて頂いたことをさらに伝え聞いただけなので「なんかモーターが焼ききれるらしいので試合毎に交換していてすごい」みたいな情報しか知りませんでした。こんなに膨大な経緯と薀蓄があるんですね。
うちではガンローラーの支配権は私にありますので(笑)、以前ちょっと分解してみましたが、130 をせめて RE-280 あたりに替えることが出来たら随分良くなりそうなのにと思ったのですが、構造的に困難なんでしょうか ? やっても GRA父さんの書かれているゴム切れとか駆動部分がついていけないのかもしれませんし、RCX や NXT の出力ポートの許容電流もひっかかるんでしょうけど。
  • posted by モッパー
  • URL
  • 2009.08/05 23:29分
  • [Edit]

Re: Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

モッパーさん、こんにちは。

> メンバー達がGRA父さんに教えて頂いたことをさらに伝え聞いただけなので「なんかモーターが焼ききれるらしいので試合毎に交換していてすごい」みたいな情報しか知りませんでした。

ちょっと誤解あるようですね。
試走は、何度も何度も走らせるので純正モータ、試合は130モータを使います。
逆じゃないと思われますが、コストがかかりすぎるため、あえてこのパターンを用いています。
(9Vモデルは、法人販売限定で最低でも100個以上のロット発注の為、買えません。)
大会中は、なんとか保ちましたが、家に帰ってきて数日後に動かしてみると、動きが極端に悪く、モータを換えると、元の動きをします。
ですから、毎試合ではなく、大会毎です(笑)。

さすがにジャパンオープン決勝トーナメント(7・8位決定戦)の時は、変な動きをしてましたので、かなりモータがやばかったみたいです(笑)。
試合後、変なにおい(=焦げ臭い)しているといってましたから・・・。
まあ、定格1,5Vのモータに、9Vの電圧をかけるわけですから、焼き切れて当然ですけど。

>以前ちょっと分解してみましたが、130 をせめて RE-280 あたりに替えることが出来たら随分良くなりそうなのにと思ったのですが、構造的に困難なんでしょうか ? やっても GRA父さんの書かれているゴム切れとか駆動部分がついていけないのかもしれませんし、RCX や NXT の出力ポートの許容電流もひっかかるんでしょうけど。

確かにそうですね。
しかし、280は、ガンローラの軸をそのまま使うのであれば、サイズ的に入りません。
当方の場合は、ガンローラの軸を、そのまま使うので、130コンパチのみしか使えません。
RCXは忘れてしまったので、現時点は判りませんが、NXTは最大750mAまでしか出力できないので、
その制限内のモータを選定する必要があります。
  • posted by GRA父
  • URL
  • 2009.08/06 19:51分
  • [Edit]

Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

お初になります、暁Kメンターと申します。

いまさらのコメントで申し訳ありません。
私なりに少し確認してみました。

なんとなく関東方面でガンローラーを多く使用している…ような気がしていたのは、2008年東京ノード大会を見学に行ったときに定着したイメージのようです、関東全域という印象は間違いだったようです。
ビデオを見返してみて確認できたのは、5チーム7台がガンローラー足回りでしたが、みなさんいろいろ工夫をされていますね、ノーマルな6脚や正方形配置の4脚が多かったです。(しかしどれも制御には苦労している様子でした。)

GRA父さんのこだわりを読ませて頂いて、取捨選択の時期に暁K(うちの子)がガンローラーを選択しなかったのは正しい選択だったのかと改めて思います。
当時は困難に挑戦する余力は無かったですし、キッチリ制御ができるような気がしなかったので、その後に2008日本大会で目撃した長野方面さんには感動しちゃいました、愛知方面さんの6輪よりも衝撃が大きかった。

突き詰めると奥が深いのですね、昨年の段階でお気楽に踏み入れなくて正解だったかな。

ディープで貴重な情報をUPして頂き有難うございました。
  • posted by 暁Kメンター
  • URL
  • 2009.08/20 01:07分
  • [Edit]

Re: Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

暁Kメンターさん、こちらこそ初めまして。

> いまさらのコメントで申し訳ありません。

いえいえ、アクションがあると言うことは、大変うれしいことですよ!。

> なんとなく関東方面でガンローラーを多く使用している…

私も6年(今年度で7年目)、子供達と携わってきましたが、2008年度だけは、関東ブロックに進出していないので、私の無知が悪いのです。
たぶん前年は当方のGRA兄、前々年度は、”エレメンタルジェレイド”や”ももCHAN”がガンローラを出した影響があるのかもしれません。
GRA兄は、関東で、メンター含めて、いろんな方にガンローラのことで、囲まれていましたから。

>取捨選択の時期に暁K(うちの子)がガンローラーを選択しなかったのは正しい選択だったのかと改めて思います。

当方は、GRA兄で実践データや問題点がわかっていましたので、簡単に踏み切れましたが、はじめからとなると、正直、根性いりますね。
(GRA兄は、一度、ねを上げましたから・・・)

あと、気になって長野方面のチームさん(=セカンダリーですよね)を探してみましたが、やっとらしきblogを最近、発見しました。
(ちょうど、PCがフリーズしてしまい、”お気に入り”に登録できなかったので、どこのチームさんで、何年の記事だったかわかりませんが・・・)
写真を見ると、GRA・CHAN!と同じ方法の3輪駆動ですね。
それと、このチームさんのモータは、ミニ四駆用”ハイパーダッシュ2”を使っているみたいです。

最後に、今後とも、GRA・CHAN!共々、よろしくお願いします。
  • posted by GRA父
  • URL
  • 2009.08/20 22:44分
  • [Edit]

Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

暁Kメンターです。

>GRA兄は、関東で、メンター含めて、いろんな方にガンローラのことで、囲まれていましたから。

もしかしたら、関東の震源地がGRA兄さんなのかな?
そして翌年に増殖したガンローラーが制御不能で走りまわっていた所を、私たちが目撃したのかもしれませんね。

>気になって長野方面のチームさん

長野高専のチーム(メンバー&OB)さんで、いくつかブログが立ち上がっています。
いろいろとたどってみたところ、長野ISMの震源地はコレ↓のようですよ。

http://actiasartemisaliena.blog6.fc2.com/blog-entry-56.html
  • posted by 暁Kメンター
  • URL
  • 2009.08/22 23:09分
  • [Edit]

Re: Re: 走行モータユニットとしてのガンローラ

暁Kメンターさん、こんにちは。

> もしかしたら、関東の震源地がGRA兄さんなのかな?
> そして翌年に増殖したガンローラーが制御不能で走りまわっていた所を、私たちが目撃したのかもしれませんね。

本当の震源地は、”ももCHAN”と言うチームですね。
ですが、2008年度の増殖の可能性は否定いたしません。

なお、今年の埼玉ノードで増殖するガンローラは、確実に”GAR・CHAN!”が原因です(笑)。
この前の練習競技会でも、2台ほど確認しました。
かなり制御に四苦八苦していたみたいですけど・・・。
(発生源は、埼玉大です。)
  • posted by GRA父
  • URL
  • 2009.08/22 23:44分
  • [Edit]

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