カテゴリー「3)ちょっとひといき」の記事

2013年2月24日 (日)

ラジコンシミュレーターで空撮シミュレーション

もうすぐ春ですね!
桜並木や田舎の校舎上空を、なめらかに空撮している動画がYouTubeにアップロー­ドされています。

調べてみると、ラジコンヘリ(マルチブレード)にビデオを搭載し撮影されたもののよう­です。
撮影した動画をリアルタイムで伝送し、モニターを見ながら操縦するのがベストとか・・­・
なんとかトライしてみたいものです。
Capturewiz002


そこで、まずはラジコンシミュレーター(RealFlight 6.5)でマルチブレードヘリに挑戦してみました。


この動画下枠の右側にある四角印をクリックすると大きくなります
再生中、下枠の歯車印をクリックすることでハイビジョン(HD)画質に切替可能です

 
普通のヘリコプターとは異なり、前後対照的な形状をしている事から、遠距離になるほど直視­しながらの操縦はかなり慣れが必要のようです!!
以前、機長2m弱のラジコンヘリ、飛行機を飛ばしていた私にとって、この形状とコンパクトさには刺激を受けます。
そして機体が遠くに離れ、被写体に近寄ったところで、搭載カメラモードに切り替えコントロールを続けます。

構造物、樹木の近くを通る時には、思わずオーバーコントロールになってしまい、滑らか­な動画を撮るのには、かなりのテクニックが必要のようです。
それと、ビデオカメラを支えるマウントは、機体の動きに影響を受けない3軸制御のスタビライザーにすると、目的のアングルでかつ、滑らかな動画が撮れそうです。

墜落による高価な機材のダメージを考えると、とりあえずは、超小型のマルチブレードへりでも手に入れて、実際の感触を試してみるのも良いかもしれませんね。

■ロビー
ところで、デアゴから新しいロボットが出ました。
Robipicter01
キュートな格好をした、二足歩行ロボット「週刊ロビー」です。
「ロボザック」「ロボゼロ」などに比べ、サーボがカバーに覆われ見えないので、より多くのファンが増えるかもしれません。
また、サーボはデイジーチェーン(芋づる)接続という技術を取り入れていて、配線周りがスッキリとまとまりそうです。

とりあえず、地方版の1~5号まで手に入れ、組み立てをはじめました。
全国版が2月中旬から始まりましたので、このブログにもコーナーを設け、記事をアップしようか・・・とも考えています。

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2008年1月 7日 (月)

週刊myRobotちょっとひといき(5)

■更新情報 物体回避 (2008/1/13) 

新年おめでとうございます。
今年からは、完成したID-01でいろいろな事を試す事ができますね。
本年もどうぞ宜しくお願いいたします。

3DCGによる年賀のご挨拶
3DCGによる年賀のご挨拶

年末から体調を崩してブログの更新が滞っておりました。
怠けついでに、全長40cmのR2D2のトイロボットを手に入れてしまいました。Id01_91_14
並んで見ると背丈はほぼ同じようです(画面クリックで拡大)
    
STARWARS R2-D2 Interactive
ご覧のように、ID-01とほぼ同等の背格好のスターウォーズでおなじみの、R2D2のトイロボットで、アメリカのHasbro社から発売されています。

このトイロボットは2005年に発売されましたが、スターウォーズファン以外の方にも根強い人気が有り、結構品薄状態が続いていました。
毎年、クリスマスシーズンを中心に再販売を繰り返してきました。
私も早いうちに欲しかったのですがなかなか手に入らず、やっと今年2008年新年早々、この輸入品を入手することが出来ました。
英文のマニュアルには「対象年齢8歳以上」とかかれています。
リモコンなどは一切なく、ロボットに与える命令はすべて音声で行います。しかも、流暢なネイティブイングリッシュで離さないと認識してもらえないようです。

◇動作テスト

●電源ON
お尻についている電源SWをONにすると、ヘッドが左右に200度ほど回転し、頭のLEDが青と赤に交互に点滅し、”Powering UP(イニシャライズ)”を始めます。この間、約30~40秒かかり青赤のLEDが同時に点灯し消灯したら、いよいよ準備完了になります。(尚、下の動画では”Powering UP”の時間を割愛してあります)

●走行ロックボタン
R2D2のおなかにある赤いボタンが「走行ロックボタン」で、これを押さない限り突然走りだしたりする危険はありません。
ID-01にも是非取り付けたい機能ですね。

●動画
とりあえず最初に音声によるコマンドのテスト(走行ロック状態)を行い動画に撮ってみました。
上手でない私の英語を披露するわけにもいかず、合成音声に差し替えてあります。
宜しければご覧下さい。
下の画面をクリックすると動画がご覧いただけます
R2D2 Interctive (1)
R2D2 Interctive (1)

◇走行

”Go on Patrol”というと、部屋中を走行してくれて、ID-01同様に適度に障害物を回避してくれます。それもなかなかスムーズに回避します。
走行による、障害物回避等の様子は、いずれ動画に撮ってUPしたいと思います。

◇機能・構造
●走行系
ID-01と同様に、①ひとつの自由輪及び、②左右の主車輪で走行します。Id01_91_16
裏側から見たR2D2です

①自由輪
ID-01は自由輪が尾輪なのに対し、R2D2は前輪になります。
トラックボールのような大きな球体が、360度自由に回転するようになっています。

②左右の主車輪
ID-01同様、左右の車輪は独立して回転します。
ただ、R2D2の走行について関心したことは、ID-01よりも直進が何故かスムースです。
まだ分解していないので構造は未確認ですが、ロボット本体内部で左右回転軸が直結しており、左回転の時は左を切り離し、右回転の時は右を切り離すだけという、非常にシンプルな構造なのかもしれません。
ID-01も、直進の時だけ、左右の回転軸を直結するクラッチ機構などを設ければ良いようにも思われるのですが・・・
と、思いつつ、足を分解したところ左右の足部分に独立したモーターが入っており、直結説はあえなく幕を閉じました。

障害物回避も素晴らしく、細い机の脚をされいに回避してしまったのには驚かされました。
ID-01よりも、遥かに安いトイロボットでさえこれだけの性能があるとなると、ID-01も改良の余地が多々ありそうな気がします。

●センサー
搭載されているセンサーは、ID-01に比べて種類も少なくシンプルですが、非常に機能的に設計されています。
あるのは、①2対の超音波センサーと、②遠赤外線センサーだけですが、夫々、障害物回避、音源方向特定、タッチ感知、人間・動物感知などが行えます。Id01_91_15
2種類のセンサーが機能的にレイアウトされている
       
①2対の超音波センサー
ID-01は2つの送信部、そして3つの受信ユニットがありますが、R2D2では、たった2個の超音波センサーユニットで左右の送・受信を行っています。
仕組みは、2対の超音波センサーが左右に60度ほど開いていてLRの差異を検知します。
さらに、ヘッドを回転させる事により広い角度をセンシングする構造になっています。詳しくは「物体回避行動」の項で説明したいと思います。
そして、R2D2に音声でコマンドを告げると、声のした方に首を向けます。
これは、ID-01でもおなじみの複数のマイクによる音源方向探知機能によるもので、2組の超音波センサーが、ステレオマイクを兼ねています。
そして、タッチセンサーつまり、頭をたたいたりする音をこのマイクで感知していると思われます。驚きのマルチセンサーユニットですね。

②遠赤外線(IR)センサー
インフラレッド(IR)のセンサーにより、人間や、動物が近くにいるかどうかの判断を行います。
良く見ると真ん中に仕切りがあり、左右検知できる仕組みになっているようです。
障害物回避行動中は、人間や動物がR2D2に近づいたりすると暫く停止して待っています。これに対し、最初から止まっているものに関しては、回避行動を行うだけのようです。
良く出来ていますね。
隠しコマンドのようですが、”Follow me!”と命令すると、自分の後を追従してくるようです。
そして追従性はあまり良くないとの事で、手をかざすなどしてフォローしてやる必要が有りそうです。
何れテストしたいと思っています。

●へッド部の回転
ID-01と比べて、このヘッド部はなんと小気味良く素早く動くのでしょうか・・・
前掲した動画でもお分かりのように、相手の音源方向を向いたり、LED,サウンドとシンクロして感情表現をしたりと、かなり動きが効果的です。
ID-01のように首のチルトが無いのに何故ここまで感情が豊かなのでしょうか・・・
的を得たヘッドが回転するタイミング、それに合わせたサウンド、LEDの明滅もさる事ながら、小気味の良いヘッドの回転速度もそれに加担しているような気もします。

一方、ID-01の首の動作が遅いと感じるのは私だけでしょうか・・・
ID-01も、動作スピードのアップが必要かもしれません。
これを機に、改造サーボなどの仕組みを利用して、素早く動かす時が到来したのかもしれません。今年の目標にしてみます。

◇パワーソース
気になるパワーソースですが、マニュアルには、アルカリで単一電池×4本、単三電池×4本と書いてあり、なかなかの大食いの気配です。
常時、単一のアルカリ電池を4本を交換ともなると、コストがかさむのが目に見えていますので、今回は、ID-01でも使用してしている充電可能な”eneloop”を使用する事にしました。
eneloopは単三型しかないので、100円ショップで手に入れた「単三→単一変換アダプター」を使用してみました。Id01_91_18
    
背中の蓋をあけて、最初に単三を4本セットしますが、ご覧のようにかなり変則的なレイアウトですね。
そしてその上に覆いかぶさるように、単一を4本セットしていきます。Id01_91_17
単三電池×4本(左側)、その上に単一電池×4本(右側) 
        
走行を主体にする場合は、容量の大きな単一電池を使用する必要があるかもしれません。現在のところ、ある程度の走行動作を含めて遊んでいますが、8本の単三型eneloopで結構楽しめています。

◇物体回避
超音波センサーの項で少しふれてみましたが、R2D2は物体回避をするのに、2対の超音波センサーと、首の回転運動を行う事により、実に見事に物体回避を行っています。

まずは次の動画をご覧ください。

下の画面をクリックすると動画がご覧頂けます。
R2D2 Interctive (2)
R2D2 Interctive (2)
  
ご覧になってお分かりのように、首の動きを含めて実にきれいに無駄なく物体回避を行います。
動画では5つの動作を分析してみました。
①正面からの回避、②右方面への回避、 ③左方面への回避、 ④正面からの回避、 ⑤斜め右方向からの進入

このうち①と④は正面からの回避を行っていますが、真正面から進入した場合は、必ず左に回避する事が分かりました。
①の場合、壁を回避した後、床に置いた小さな物体も回避している様子がお分かりいただけます。
⑤の場合は、真っ直ぐより若干右斜めに進入していますが、全くためらわずに右に回避行動を行っています。

●物体回避の原理
○超音波センサー
トイロボットR2D2を真上から見た画像です。
Id01_91_19
ご覧のように、2組の超音波センサーが左右に約50度くらいの開き具合で取り付けられています。
ID-01同様、超音波で前方との距離を計測して、距離が近くなってきた場合、物体回避行動に移ります。
物体回避行動に移る前に、左右どちらの方向によけるか、2対の超音波センサーの差異を計測します。

①④の進入のように、前方の障害物が真正面にある場合は、左右の距離はL=Rになります。

②や⑤の進入の場合は、左右の距離はL<Rになります。⑤の場合も僅かですが、Rの距離の方が大きくなるわけです。

③の進入の場合は、L>Rになります。

○物体回避動作
動画のなかでスローのリプレイ画面をご覧頂くとお分かりのように、R2D2は物体回避運動に入ると、左右どちらに回避する場合も、15度くらい右に頭を振り、また正面を向きます。
その後、正面で計測したLRの差異により異なった行動を起こします。


①③④の場合

正面で計測した左右の差異は、L=R及び、L>Rです。この場合、左後方に頭を回転させ、障害物が無ければ、ボディを左回転させ、そして前進します。つまり、物体を左に向きを変え回避した事になります。

②⑤の場合

正面で計測した左右の差異が、L<Rの場合、右後方に頭を回転させ、障害物が無ければ、ボディを右回転させ、そして前進します。
つまり、物体を右に向きを変え回避した事になります。

これらの動きを滑らかに、且つ、ピポパという効果音を入れながら回避する行動は、映画「STARWARS」をのR2D2を思い出し、見ていて気持ちの良いものだと感じました。
しかし、あくまでもトイロボットですから、物体回避も完璧ではないようです。
袋小路に入ってしまうと、左右の回避運動の繰り返しになってしまいます。
この辺りは、今後ID-01と「物体回避」の知恵比べをしてみようかとも、考えております。

尚、前方に人間、動物などの熱源を感じると、暫く停止して、相手がどいてくれるのを待つなどの動作がプログラムされているようです。


ある時、私の言った言葉をどう理解したのか定かではありませんが、手や人の顔の追跡モードになった事があります。
R2D2の前で手を左右に振ると、ヘッド部を手を動かした分だけトラッキングします。
おそらく、左右のIRセンサーと、あるいは超音波センサーを併用しているのかもしれませんが、このモードにはどのような言葉を言ったら良いのやら、良くわかっていません。

●試していないコマンド
まだまだ、数ある音声コマンドを試していません
Id01_91_20_2
    
このトイロボットは、数年前に発売されたもので、設計はかなり年季が入っている筈ですが、まだまだ面白く楽しめます。
すべてのコマンドを試していませんので、これから新しい発見がありそうです。
何か分かりましたら、追ってレポートしたいと思います。
(2008/1/13)


■あとがき
冒頭にお話しましたように、今年の正月は体調を崩し寝正月になってしまいました。
頭痛、めまいが伴っていたせいか、PCや、テレビをあまり見る事が出来ず、ぼーっと、部屋から窓の明かりを見ていました。
普段の生活では余り気にしていない、日照時間の変化に気がつきました。
ついこの前では夕方4時を過ぎると夜のとばりが降りてきていたのですが、冬至を過ぎてからは、すぐ暗くならずに、日一日と日が長くなってきました。
寒い冬も、もうあと少し、春がすぐそばまでやってきているようです。

他のロボットの長所を研究して、ID-01の改良に結び付けたいという思いからレポートしました。おかげでかなりの改善、改良点が見えてきました。

併行して、二足歩行ロボットのサーボモーターの改造に係る研究を始めました。
暑い時期が来るまでに走行部分の改造を行い、電流消費の改善、直進性の確保など、そして、他の可動部分のレスポンス向上などに役立てたい・・・と思っています。

今年もいろいろやる事が出てきたようで(しかもメカニカルな部分で)、かなり面白くなりそうな予感がします。
あらためまして、本年もよろしくお願いします。

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2007年1月21日 (日)

週刊myRobotちょっとひといき(4)

■更新情報 動画2をアップしました(2007/1/21)
■更新情報 ロボザック記事を追記(2007/1/23)
■更新情報 3万円弱の2足歩行ロボット(2007/1/23)

3Dコンピューターグラフィック(3DCG)にうつつをぬかしていたら、「週刊myRobot46~47号」が届きました。
待ち焦がれているパーツは配達が遅くなるのに、保管するだけのパーツが早く来るなんて、皮肉なものですね。

■「左前輪用シャフトカバーを組み立てる」
マニュアルを読むと、47号の一部を作製るように載っていますが、内容は「ネジ2本をとめて保管」と書いてありましたので、この際、48号が来るまでは全部保管することにしました。
Id01_47_1
パーツは、左前輪用モーター、ドライブシャフト用ステー、ネジ類です。

来週、48号が来れば左走行ユニットが4号分まとめて組み立てられます。さらに、左右走行ユニットの合体の仮組みも試してみたいし、さらに、ボディ部(ヘッド付き)も乗せてしまおうかと考えています。
今のうちに、腰リフト用の腰モーターボックスを再点検しておいた方が良さそうですね。

今週も保管になりますので、前号と同様、なんでも有りの「ちょっとひといき」シリーズで行きたいと思います。

Line01s_1

■3Dコンピューターグラフィック(3DCG)の続き
前号に続き3DCGロボムービー作成をレポートします。
だらだらやっていてもしょうがないので、今号でなんとか仕上げてしまいましょう。

◇Robbyの動きの不具合修正
前回問題の出ていた「Robbyがひっくり返るバグ」は、可動部分の余計な動きを全部封じてみたところ、めでたく解決しました。
異種のソフトウェアのデーター互換は便利なようですが、詳細部分でミスマッチがあるようです。
バグの修正ついでに、画面もワイド化にしてみました。Id01_47_2
 
「地形作製ソフトの平原」に読み込ませたオフジェクト(ロボ君たち)の歩くスピードと、カメラが横に移動するスピードがうまくマッチせず、アイススケートをしているみたいになってしまい、何回か修正して現在に至っています。
たった4秒の動画を作るだけで、一回レンダリングすると数時間はかかってしまいます。
このソフトはLANでつないで数台~数十~百台のPCに処理を分散させ、時間短縮を図る事が出来るようですが、自分で手持ちのPC数台に分散させようとしましたが現在のところ、うまくいっていません。
完璧な動画とはいえませんが、このへんで手を打つ事にしました。

◇動画1
レンダリングした動画です。
宜しければご覧ください。

(FLASH動画をアップしました)
1700KB 4秒のムービーです。
今回は、リピート再生をするとズーム倍率と景色が繋がっておりませんが、お見苦しい点はご了承ください
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
LAST MOVIE(1) (2007/1/210)


◇動画2Id01_47_3
(FLASH動画をアップしました)
5900KB 7秒のムービーです。

動画1でシーンの前後がつながらなかった欠点を、ロボ君たちのアップ動画とオーバーラップさせてエンドレス再生が出来るように改良しました。
ロボ君たちのアップ画面で分かった事ですが、残念ながらRobbyのアンテナは回っていませんでした。他のロボ君達は正常に動いているのですが、このロボ君だけは「ソフト間の相性」悪しですね。
徹夜で作っていたので朝日が眩しいです。

再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
LAST MOVIE(2)
 (2007/1/21)

前号の動画2と見比べていただければお分かりのように、合成させた映像よりも同一舞台に立つことにより質感が平均になり、また、起伏に応じて動く影など、かなりリアリティーが増しています。、
今回は動画のサイズがハーフ版なので、そのうち時間があるときにでも正規の大きさでレンダリングしてみようかと思っています。

一方で、3Dコンピューターグラフィック(3DCG)については、あまり反響がないようなので、ひとまず、これにて閉店したいと思います。
ロボット作製ブログの中で、皆様があまり興味の無い3DCGをいくら述べても失礼にあたりますので・・・。
この記事を読んで下さった方々、ご愛読ありがとうございました

尚、前回ご紹介した「Vue5」「Adobe After Effedts」などのソフトは、無料体験版(1ヶ月間)がありますので、ご興味が有る方は其々のWebサイトのダウロードコーナーを訪れ、トライされてみては如何でしょうか?

Line01s_2

■MS フライトシミュレーターX
この話題も、ロボット製作ブログで述べてもどうかと思いますが、先週号に引き続き、なんでも有りの「ちょっとひといき」シリーズなのでお許しください。

Microsoft Flight Simulator X(日本語版」が(2007/1/26)発売されます。
25年前に発売されてからVアップを続け、今回で10代目となる製品で、マイクロソフトもかなり力を入れて製作したもようです。Flight Simulatorのことを頭文字を略してFSと呼びますが、この製品は10代目を表すXを付けてFSX(エフエステン)と呼びます。
今回は「ミッション」という仕組みが取り入れられ、中級編以上では、地上との交信や、コパイ(副操縦士)とのやり取りなどが重要になってきます。2006/10頃、FSXの英語版を手にいれましたが、かなり凄まじい勢いで喋りかけてきます。
単に飛ぶだけのスキルが有っても、相手の話している内容を理解し対処が出来ないと、ミッション終了となってしまいます。
英語好きな人にもお勧めです。日本語版では日本語・英語などの言語が切り替えられるようです。Id01_47_4_1
実際にFSX(英語版)を起動し旅客機(B777)のヴァーチャルコックピットの様子を画面キャプチャーしてみました。ジョイスティックで操縦桿やスロットルが動き、画面に見えているかなりのスイッチ、レバー、ダイヤルなどはマウスで操作可能です。其々の計器盤をクリックするとそれが拡大表示され、ジェットエンジンの始動・停止も出来ます。気分はまさにエアラインパイロットですね。
この他、軽飛行機、双発機、水上機、ヘリコプターなど24機が入っています。
世界中の空港・地形・建物などが入っていますので、お手軽な世界一周旅行が出来ます。


このソフトもアメリカの「FSX」Webサイトのダウンロードコーナーから、体験版をダウンロードできます。ページの真ん中あたりに、6カ国語版(日本語版はありません)が縦に6つ並んでいますが、一番上の英語版以外はお勧めできません。しかし、ドイツ語、イタリア語版などもありますので語学の勉強をされている方には最適なのかもしれませんね・・・・。
カリブ付近の島々限定で、その中を自由に飛び回る事が出来ます。
ご興味有る方はトライされてみたら如何でしょうか。尚、快適に飛行させるためにはマシン性能のFSXの推奨動作環境をご覧ください。
私は、推奨動作環境よりスペックの低いノートPCで一時的にテストしてみましたが、そこそこに動いてくれました。

個人的に乗り物の運転や操縦が大好きなので、飛行機、鉄道、車、船など乗り物シミュレーターには殆ど手を出しています。この製品はFSマニアの方にはお勧めです。

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■ロボザック
今週火曜日(2007/1/23)に、『週刊ロボザック』の2号が発売されます。今週号は、DVDが付いてくるようです。
少なくとも4号までは購入するつもり(サーボモーターのテストボードに興味があり)ですので、情報がありましたら追記したいと思います。(2007/1/21)

◇2号付属のDVD
ロボザック(RZ-1)2号についてくるDVDの内容は3つの内容に分かれていました。
①RZ-1のスーパー・パフォーマンス
 テレビCMに近い内容、ファイティング、プログラミング、拡張性
②RZ-1のテクノロジー
 Hitec社(本社は韓国)紹介、RZ-1の性能・機能紹介など
③ステップ・バイ・ステップ
 組み立て方(腕・胴体・足、マイコンボード)、動作確認、プログラミングなど

ユーザ側から見ると、③ステップ・バイ・ステップにある「各部の組み立て方」が参考になりました。
その中で、やはり4号ついてくるテストボードが、沢山のサーボーモーターのチェックに重要なアイテムである事がわかりました。なにしろサーボーモーターだけでも16個あるようなので・・・。Id01_47_5_1
 
◇二足歩行ロボット
DVDを見て、ロボザック(RZ-1)を含む2足歩行型ロボットは、パフォーマンス性に優れていることが分かりました。
ID-01は、表現を、光、声、首振り、腰リフト、腕上下、走行などで表現しますが、RZ-1は全身のボディアクションで表現を行います。
おまけに、ちいさな頭は固定されたままで青いLEDが1つ点っているだけです。しかし、体全体で表現する、横転、歩行、腕立てふせなどのヒューマノイドなアクションを見ると、パフォーマンス性についてはRZ-1の方が目立つように思います。
友人に「ロボットを作っている」と話すと、彼らがまず思い浮かべるのは2足歩行ロボットなのです。
ロボット競技会に出たり、プログラミングしたダンスを披露するにはRZ-1は結構イケテルかもしれませんね。Id01_47_6_1

Hitec社のWebサイトから、ロボザックの同等品「ROBONOVA-i」のPDFマニュアルがダウンロードできます。組み立て方、プログラミングなどについても詳しくのっています。

◇新製品
一方で、2足歩行ロボットの新製品を、実物を含めいくつかを見たり調べたりしてみました。
それらの今後の動向を含め、良いこと、悪いこと、購入するのを躊躇するようなことなど、色々なことが分かってきました。
サーボとか、デザインなどが、かなり進化してきてるような・・・・。

私はここしばらくは、自律型ロボットID-01の方にじっくり取り組んでいき、創意工夫を盛り込みながら、完成・完動を目指していこうと思います。(2007/1/23)

■3万円弱の2足歩行ロボット
もうご存知の方もいらっしゃると思いますが、23日の日経新聞に身長15cmの2足歩行ロボットがタカラトミーから発売されるとの記事が載っていました。といっても、発売は来年春(2008/3頃)の予定だそうですが・・・。
関節自由度17軸、つまりサーボモーターを17個搭載していて、且つ音声認識機能や、ジャイロセンサー付きだそうです。
値段が驚きです。ベーシックモデルの販売予定価格が3万円弱、Bluetoothやカメラを内蔵した高級版で4万円程度を予定しているとのことです。
WEBサイトで検索すると、「RobotWatch」のホームページに画像や動画で紹介されていますので、ご興味のある方はご覧ください。そこには「ドラムを演奏しているムービー」もありました。なんとも驚きです.。
ついにホビーロボットの業界も険しい道のりに突入したのかもしれませんね。Id01_47_7

これからの2足歩行ロボは頭にカメラ付きが主流になるかもしれませんね。足裏にある電池は、製品版ではボディに収納される予定だとか・・・。
 

そのWebサイトの記事の後ろの方に載っていた懐かしい写真を見つけました。1984年頃発売されたオムニボット(3体のうち一番左)です。発売と同時に購入しました。
この中で一番小さくみえますが、これでも身長40cmくらいあり、6Vのオートバイ用のバッテリーを搭載していて、トレーにジュースを載せて運んでくれます。Id01_47_8
凄い発想なのが、胸に入っているカセットコーダーを利用したプログラミング機構です。
ワイアレスの送信機で操縦すると、同時に前・後・左・右・停止のピポパ信号がロボットに送られ、走行パターンを録音させます。つまりプログラミングするわけですね。併せてワイアレスマイクで音声も録音させます。
そして、テープを再生させると、見事プログラムされた通り走行しながら、録音した声も発生するという、驚きのアナログ-プログラム-ロボットなのです。ロボ君のスピーカーからは音声だけ流れ、ピポバ音は出ないようになっています。
ID01のように走行部にオプティカルエンコーダーが搭載されていないので、直進の調整つまみ(左右モーター出力)でいちいち修正しないといけないのが面倒でした。そういえば、リアルロボットも直進調整は必要でしたね。
たしか、ロボット棚の奥のほうに、どちらのロボ君も埃をかぶっているはずです。、


(2007/1/23)
 

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2007年1月17日 (水)

週刊myRobotちょっとひといき(3)

■更新情報 「3DCG」を毎日更新中です(2007/1/19)

プロバイダーによる24時間のブログメンテナンスが入り更新が遅れてしまいました。
前回のメンテナンスは中途半端でしたが、今回はうまくいったようで、更新レスポンスがかなり良くなりました。

■カテゴリー欄を追加
ブログのカテゴリーを整理して、ブログ左上にカテゴリー欄を設けました。
週刊マイロボット」を選択いただきますと、「週刊myRobotを作ろう」を最初から現在までの号を、通しでご覧いただけるようになりました。
現在は「ちょっとひといき」と「週刊マイロボット」の2つのカテゴリーに分類してあります。

Line01s

■46号『左車輪を動かすパーツ』

Id01_46_2 今週号のパーツはギヤ付きドライブシャフト、プーリー、ペルト、大小ギヤ、エンコーダー用ディスfク、ケーブル用ステー、ネジ等です。

前号(45号)同様、パーツを保管する以外方法はありません。
このもったりした状態が来週47号まで続きます。だからといって、だれないでくださいね。

でもその先からは、やることが盛り沢山ありますのでご安心ください。
○48号で左側走行ギア部組み立て
○49号で左右走行ユニットとバッテリーボックスが合体
○50~54号で「頭脳・視覚ボード」「CMOSカメラ」が組み込まれます。

保管続きで倦怠感を感じさせ、「4号まとめて一気に組み立て」、「新パーツ(頭脳・視覚ボード、CMOSカメラなど)投入」などで高揚感を与える。まさに、ディアゴ社の「静と動」、「メリとハリ」の演出そのものですね!

このように時間のある時は、ID-01のメンテナンス(ギアボックス・コネクタや配線のチェックなど)をじっくりするか、改造を行うか、いつもは出来ない事でもやるかなどの選択肢があります。
「マイク付きの耳」の改造に取り掛かっても良いのですが、頭の中はCMOSカメラの沢山のコードをどのように無事に首を貫通させるかで一杯なので、今回は全く異質なものに挑戦しました。
ロボット製作記事を期待していた方、大変申し訳ございません。
そのかわりといってはなんですが、後述する「トピックス」では、イタリアディアゴ社のNO.70-74までの先読み情報を載せてあります。
PDFマニュアルを見ると、腕の全貌や構造、バックパックの中身などがよく分かります。

Line01s
 
■3Dコンピューターグラフィック(3DCG)に挑戦

このところロボット作りに熱中しすぎてご無沙汰していた3Dコンピューターグラフィック(3DCG)を久々にやってみる事にしました。

当初、ID-01のヘッド部を作ろうと思ったのですが、頭の形状も単なるタル型ではなく上下非対称なので、かなりの時間がかかりそうなので、あとまわしにすることにしました。Id01_46_3

 
そこで手っ取り早く、既製のロボット達を集めて3DCGの動画を作って見ることにしました。
動画といっても、120コマ(4秒)位の、単純な手をふったり、頭を回したりする、他愛のないシーンを作ってみようと思いますが、レンダリング(1コマ毎の描画)には結構時間がかかりますので、要注意です。
背景は地形を自由にクリエートするソフトがありますので、時間があれば追加することにしました。

◇登場ロボット選び
SFで有名なロボットと言えばR2D2とかRobbyなどですが、その他適当にID-01にちなんで車輪タイプと、ロボザックにちなんで二足歩行タイプのロボ君達のオブジェクトを選んでみました。
Id01_46_4
後方上空に浮かんでいるアダムスキー型UFOを除いて既製品を集めました

UFOのオブジェクト作成はアダムスキー型UFOと言われているモノクロ写真を見ながら一ヶ月ほどかけて作りました。
色や表面材質は適当に想像しながら色付けしてみました。もしUFOが存在しているとすれば、本来はどんな色なんでしょうね?Id01_46_5_3

 
ロボ君達はプロの3DCG作品なので、可動部分はかなりありますが、今回はストーリーのある動画を作るわけではありませんので、手を振ったり、首やアンテナを回すくらいの動きをやってみようと思っています。

背景は一面にブルー(R0G0B255)に設定してあります。
時間が無くなった時、”クロマキー”という合成方式で簡単に背景と融合することが出来るからです。
時間があれば、背景のジオラマも3DCGで作成して、ロボ君達を舞台に立たせて動画させてみようと思います。

などと楽しい事をやっていると、いつの間にか朝だったということが良くあります。
体を壊してもいけませんので、このあたりでひとまず中断します。
次は、ロボ君たちを動かす事からはじめようと思います。
(2007/1/17)

◇ロボット達の動画作成
最初考えていた、手を振るシーンはあまりにも幼稚すぎるので却下することにしました。
代わりに、横スクロールの背景が動くシーンと、それに合わせて移動するロボットの動きを作成することにしました。

車輪型の「R2D2」たちは移動表現は特に問題なかったのですが、2足歩行ロボットの歩き方の表現方法が結構難しく、結局、「Robby」ともう一体は歩かせないで車に乗っけてしまう事にしました。(運転手とお客さん)
その点、人型ロボットは歩行シミュレーションのパターンがいくつかあったので、かなり短時間でコマの割付をする事が出来ました。
Id01_46_11
 
とりあえず動画はラフな描画をしてみて、どんな動きになるかレンダリングをしてみました。
ラフな描画は材質の表面描画は行わないので、メタリックな材質は表現できていませんが、レンダリング時間の節約になります。(これでも1コマ25秒かかっています・・・)


◇動画1
お待たせしました。レンダリングした動画です。
実際にプレビューしてみると材質感が伴わないとかなり見栄えが悪いので、フルスペックですがハーフサイズで再レンダリングしました。
フルサイズ(640×480)に比べ、ハーフサイズは1/10位の時間短縮になる事が分かりました。

宜しければご覧ください。

(FLASH動画をアップしました)
1000KB 2秒のムービーです。リピート再生をすると前後がつながり、いつまでも歩いているように作ってあります。
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
TEST Movie1(2007/1/19)



今回はテストという事もあり.コマ数をケチったため(60コマ)、ワープしながら飛行しているUFOの動きがかなりせわしくなっています。最終的にはなんとか調整しようと思っています。それと、背景を作っていないので移動している感じがあまり表現できていません。いずれ右から左にスクロールする地面が合成されれば、自然に移動しているシーンになるはずです。

お次は背景の作成を行ってみようと思いますが、暫く背景作製ソフトは操作していないので、これからマニュアルを読み直します。それでは、明日までお待ちください。
(2006/1/18)


◇背景の作製
いよいよ背景を、景観作製ソフト(Vue5 Infinite)で作ります。海外版ではVue6にヴァージョンアップしたようです。
このソフトを使うと、短時間で海・山・川・平野・森・都市・街並み・宇宙空間など、ありとあらゆるものの、画像・動画像を作製できます。そして、木立、草花などの植物は、風で揺らす事も出来ます。
それには「慣れて使いこなせること」と、「レンダリングの長ーい時間が
伴う」という条件が付きますが・・・。Id01_46_15
3DCG画面に多く見られる、上面、側面、正面、プレビューの4画面で校正されています。その下の段には移動撮影した1コマ毎の画像が並んでいます。

私の場合、まだこのソフトを使いこなせていませんので、今回は非常にてこずりました。
ので、ロボ君同様、サンプルデーターの地形をそのまま使用しました。
移動撮影も、自動車、オートバイ、飛行機、ミサイル、ボートなど、カメラを搭載するものが選べ、地形の上を自由に撮影できます。
おっと、このソフトの説明をしていると2~3日たってしまうので、この辺までにしておきましょう。Id01_46_16_1

サボテン林の平原を水平に移動撮影した動画が出来上がりました。
これも、レンダリング時間が非常にかかりますので、画面をハーフサイズにしました。


◇ロボ君たちと背景を重ねる
本来ですと、ロボ君たちの動画データーをそっくり景観作成ソフトに送り込んで、景観ソフトの座標に移動データーを設定させれば、バッチリ完璧な動画が撮れるのですが、なにしろまだ使いこなせていませんので、今日のところは、前述した”クロマキー”という合成方法で、ロボ君たちと、背景を融合させました。
2つの動画を融合させるために、動画編集ソフト(Adobe After Effects)というソフトを使用しました。近年の映画のシーン製作などにも頻繁に使われている、かなりメジャーなソフトウェアです。Id01_46_14

背景のブルーだけが消え去ってくれれば良いのですが、調整しだいでは、R2D2のブルー部分や、Robbyの回るアンテナなどが消えてしまいます。効果を弱めると、ブルーの部分が残ってしまい、調整は3つの要素をうまくブレンドしながら行いました。が、時間がかかり過ぎるので、ある程度の妥協点で本日の作業お開きにしました。Id01_46_17

 
動画2を公開しましが、ブルーマットの青い断片が残りすぎてしまうため、グリンーマット(R0G255B0)で再レンダリングしなおしました。
併せて、UFOの位置が低すぎて不自然なところを修正したのと、ファイルが大きすぎたので少し圧縮してみました。Id01_46_18s
 
◇動画2
お待たせしました。レンダリングした動画です。

動画1では動きがせこせこしていたので、今回はフレームレートを遅くしてみました。宜しければご覧ください。

(FLASH動画をアップしました)
2600KB 4秒のムービーです。動画1同様、リピート再生をすると前後がつながりいつまでも歩いていますが、景色は繋がっておりません。ご了承ください
再生はエンドレスですので適当なところで、プラウザーの戻るボタンで本文にお戻りください。
TEST Movie2(2007/1/20)


課題はかなり残ったものの、とりあえず最初の3DCGテスト目標に届いたような気がしますが、出来れば完璧にロボ君達を平原で散歩させたいので、暫く試行錯誤の時間がかかりそうです。

来週も、ID-01のパーツは保管のようなので、引き続き3DCG関係の挑戦を続けてみようかと考えていますが、一方で、ロボザックの2号が23日に発売されるとか・・・・。
ロボット作りのブログに早く戻るためにも、3DCGの方は月曜日までにはけりを付けたいところです。
でないと、「ちょっとひといき」が「たっぷりひといき」になってしまいますので・・・・。

何か出来次第、レポートしたいと思います。
(2006/1/20)

◇ロボ君たちが晴れの舞台に
ついにロボ君たちは、サボテンの平原に立つことができました。Testrobo01_1

合成させた画像とは異なり、同じ舞台に立たせる事で(同一光源の中で)、質感とか影とかが、ぐっと自然に描写されるようになりました。
3Dコンピューターグラフィック(3DCG)冥利につきるという感じでしょうか。


とは言え、違うソフトで作製されたオブジェクトは、アニメーションを行おうとすると色々問題が出る事がわかりました。

まず、UFOはアングルの上で表現的に問題が多く、今回はやむなく登場を控えてもらいました。試行錯誤する時間的余裕が出来たら、そのうちトライしてみます。

次に問題なのはRobby君です。
下の画像のように、何故かこのソフトで動かすと、車の上で寝たり起きたり跳ね上がるような変てこな運動を繰り返えします。
どうも、Robbyだけは、一部可動部分のX軸とY軸の動きが、入れ替わってしまうようです。Testrobo02
 
どうしても問題が解決しなければ、可愛そうですがUFO同様、登場を控えてもらうことにします。

とりあえず、現在、通しでレンダリングを行っております。明日の朝までにはムービーが出来上がっている事でしょう。
従って、それからFLASHに変換しますので、夕方くらいにはアップできればと思っています。
但し、Robbyは寝たり起きたりの状態ですが・・・・・。



次号につづく

Line01s


■トピックス

KENさんから、イタリアディアゴ社のパーツリストが更新されたとの、メールが入りました。
NO.71-74までが追加されています。
PDFマニュアルを見てみましたが、「画像認識」やら、腕の配線、バックパックの中身などを見る事ができました。情報ありがとうございました。

NO.70
・左腕(下腕)のパーツ
・CD-ROM(3rd)で利用できる「感情表現(喜怒哀楽)についての解説
「喜怒哀楽状態を8パターンに分け、ID-01が現在どの状態か分類、その状態により28パターンある表現(言葉他)方法で行動する」ようです。Id01_46_6_1
 
NO.71
・腕先に取り付けるトレーユニットの組み立て
・CD-ROM(3rd)で利用できる「Javaプログラム」についての解説です。Javaで書かれたサンプルプログラムが載っています。
センサーからの入力情報で、LED,声、動作などの行動をつくりだす仕組みなどの説明があるようです。Id01_46_7
 
NO.72
・右腕(上腕部)のパーツ
・ボディ部から両腕への配線引き出し
・バックパック内のBluetoothボード、音声ボード、PCとの接続コネクターボード(RS-232C,USB)などの搭載及びネジで止めId01_46_8_1
 
NO.73
・右腕(下腕)のパーツ

・両腕の組み立てと、ホディ部への取り付けを行います。
ついに腕の全貌が見えてきました。Id01_46_9
 
NO.74
・腕先に取り付けるライトユニットの組み立てと、各ユニット(トレー・ライト)の取り付けId01_46_10_1
 
NO.75迄のシリーズですと、腕にはトレーとライトユニットまでしか装着されません。
ここまできたら、やはり物を掴ませてみたいとの要望が多かったのでしょう。腕のマニピュレーターが15号延長で登場する予定だそうです。

楽しみ楽しみ。

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2006年6月13日 (火)

週刊myRobotちょっとひといき(2)

■組立て時の問題点
Id01_1_6 週刊myRobot ID-01も「ヘッドコントローラー・ボード(15号)」の搭載により、自律知能ロボットへの第一歩を踏み出しました。

15号の発売が経過したあたりで「myRobotのおたすけ掲示板」を見ると「ネジ山をつぶしてしまった」「ケーブルが取り外せない」「ギアのかみ合わせに問題あり」など、苦労されている方が何人もいらっしゃるようです。
私はいまのところ大きな問題はおきていませんが、皆さんのところでは如何でしょうか?

myRobotはこれからも、「腕(左右)」「腰高上下」「走行系」の各ギアボックス作成、各種ボード・センサー・パーツ・配線類の取り付けなど、たくさんの作業が目白押しです。
全てとはいえませんが、ありあわせの道具で大事なmyRobotの部品やネジを壊したりして組み立てられなくなっても困ります。
そこで組立てには最低限どんな道具が必要かを考えてみました。

15号まで組立を行ってきましたが、主に3つの作業に分けられると思います。
「部品のはめこみ」「ネジによる取付」「配線コネクターの接続(脱着)」
知能ロボットがたったこれだけで出来てしまうなんて、組立てキットならではのありがたさですね。
各パーツもカキッカキッと気持ちよくはまり、出来の良さにも感心しました。
例外として、たまにギアボックスのシャフト受けに、他の部分より入れにくい箇所がありました。
そのまま無理に組立ててしまうと、シャフトが奥まで入っていなかったり、スムースな回転が出来ないなど、「ギアに隙間ができる」「ギヤで異音」「動かない・すぐ止まる」「モーターが加熱」などのトラブル要因になってしまいます。
こんなときはまず、「他のパーツと間違えていないか」「はめこむ場所を間違えていないか」などを確認し、それでもだめなら次に考えられるのが、パーツに付着している「バリ」です。「バリ」は素材の加工時に付着する、はみだし素材でトラブルの一要因です。
従って「バリ」は「切り取る」か「削り取る」必要があります。
例外作業の一つとして「バリ取り(パーツの加工)」を加えておきましょう。

■組立てに必要なもの
皆さんは、ロボット組立てには、どんな工具をお使いでしょうか?
私は手持ちの工具で組立を行っていますが、「デジタルマルチテスター」「小型電動ドライバ」を新たにに購入しました。

使う上で注意が必要なのが「ドライバ」の使い方です。
調べてみると「ネジなめ」「ドライバーの頭つぶし」などのトラブルを回避するにはコツがあったのです。私には「目にうろこ」でしたが、ご存知の方は読み飛ばしてください。

◇ドライバ
Id01_15_11 「ドライバ」は大きく分けると、プラス型とマイナス型に分かれ、myRobotで使用するのはプラス型です。
形状では「普通」「ラチェット」「トルク」「精密」「交換式セット」「電動」など、多くのタイプに区分されています。私は「普通」「精密」「電動」の3タイプを使用しています。

「ドライバ」を正しく使用するには、基本三原則があります。
①「押し回し」②「適正ドライバ選択」③「締付力」の3つです。

①「押し回し」はネジに対し垂直に押し付けながら回す事です。
しかも、回す力より押し付ける力の方を大にする事が重要です。
その割合を数値で表すと「押す力=7」に対し「回す力=3」だそうです。
実際に試してみましたが、計測機器があるわけではないので、7:3の比率かどうかの判断はできませんでした。
でもこれからは、力の配分と垂直に気をつけて回すことにします。

②「ネジに適合したドライバ選び」
ネジの大きさにあわせて「ドライバ」を選ぶ事は非常に重要です。
まず「ドライバ」は大きい方から順に穴にあてがい、大きすぎる場合はネジ穴に入りませんので、一つ下の「ドライバ」に交換します。大→中→小の順に試していきます
逆に小さいドライバから試した場合、小さいドライバは大きな穴に入っていまいますので、「ねじなめ(ネジ穴)」や「ドライバの先端」がつぶれたりしますので要注意です。
従って「ドライバ」は大(No.3)・中(No.2)・小(No.1)・精密の4種類くらいは用意しておき、大きい方から試してみた方が懸命と思われます。一度試してしまえば次回からは、夫々のネジに合ったドライバが判別できます。

③必要以上にしめない
棚を固定するのと違い、myRobotでは、再分解して部品交換(ヘッドコントローラー・ボードの場合など)があったりしますので必要以上にしめすぎないようにする注意が必要です。「電動ドライバ」ではトルク(クラッチ)調整を弱めにセットします。

Id01_15_12 私は、最初「ハイグリップタイプのドライバ」で奥まで回し、最後の締め付けは「径の小さな(力のかかり過ぎない)ドライバ」に交 換して慎重に行うようにしています。
但しネジの深いギアボックスのケース取り付けだけは、小型の「電動ドライバ」を使用しています。

Id01_15_9 Web申し込みの定期購読読者についてきた「ドライバーセット」には、色々な交換ドライバなどが入っています。myRobot作成には、プラスの中(No.2)・小(No.1)、精密の各ドライバ・ピンセットなどが使えそうです。

◇ラジオペンチ・ピンセット
Id01_15_13 「ブレッドボード内部の配線(13号)」「タッチセンサーボードからの配線着脱」「ヘッドコントローラー・ボード部配線引回し(15号)」など、あると便利なのが「ラジオペンチ」や「ピンセット」です。

配線を部品の奥に這わせるときは「ミニラジオペンチ」「ピンセット」「つまようじ」などを使用しています。
指でどうしてもはずせないコネクターは無理に配線を引っぱらず、コネクターの形状(凹凸)を確認してから「ラジオペンチ」か「ミニラジオペンチ」などでそっとはさんではずします。コネクタ細部の形状確認にはルーペ使用が便利です。
ケーブルを無理に引っ張ると、ボードの破損、配線ケーブル断線などの余計なトラブルが発生する場合がありますので注意してください。
内部奥の方や、狭いところにあるネジ取り付けには「マグネットドライバ」「ピンセット」「ピックアップツール」などが便利です。

◇カッターナイフ・はさみ
Id01_15_14 「カッターナイフ」はパッケージ開梱時に必需品ですが、部品のバリを取りにも威力を発揮します。
「カッターナイフ」は刃が命。切れ味が悪くなると作業効率が落ちますので、こまめに「刃を折る・交換する」など切れ味確保につとめてください。
myRobotでは、ギアケースのシャフト受けなどにバリがあるとスムースな動作が出来ないほか、ギヤ鳴り発生の原因になる場合がありますので、「バリ取り」は重要な作業です。
「カッターナイフ」以外に「キリ」や「ヤスリ」が必要な場合もあります。

◇テスター
Id01_15_16_1 いくつものモーターや電子パーツで構成されているロボット作成には、電圧や導通のチェックが必要になってきます。
昔は高価だったテスターも現在ではデジタル化され、安いものが出回っています。
家庭内の電気製品チェック・コンセント通電確認などもできますので、一台は持っていても良いかもしれませんね。
私が秋葉原で購入した「温度計測機能付きのデジタル・マルチテスター」は新品で1,400円でした。
(たまたま、秋月電子通商の通販サイトを見たら、同製品が1,200円になっていました・・・ショック!!)
イタリアディアゴスティーニのHPに「テスターのチェック」関連の記事が(23号取説PDFに)載っています。

◇筆
Id01_15_18_1 ギアにグリスを塗るときに使うと便利だそうです。
私はまだ試していませんが、これからいくつものギアボックス組立て(左右の腕・腰高上下・走行系)が控えています。
筆を使用すれば、綿棒よりスムースに塗れそうですね。
次回の「腕のギアボックス作成」には使用してみたいと思います。

■まとめ

「完全に動くmyRobot完成」という目標に向かって、皆さん、頑張りましょう!!

それにしても、なにかとお金がかかりますね。

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2006年5月26日 (金)

週刊myRobotちょっとひといき

■BRAIN & VISION E CMOS CAMERA

Id01_14_1_1 今回の週刊myRobot ID-01製作(14号)はバッテリーボックス取り付けだけなので、次週(15号)のヘッドコントローラーボード組み込みの時、一気に作業をするつもりです。でも14号にはID-01に今後搭載されるボード類の解説が載っているので、大変参考になりました。「ヘッドコントローラー(音源追跡)」「マザーボード」「音声モジュール」「ブルートース」「頭脳・視覚」「ベースコントローラー」「アームコントローラー」の各ボードです。
次週は配線作業が多いので面白そうですね。ブラブラしていた3本のマイクケーブルもつながります。
そこでちょっと一息ついて、ロボットの目について考えてみました。

皆さんご存知の通りmyRobotID-01の母国イタリアでは、日本(全国版)より半年前に先行して発売が開始されました(2005年8月)。イタリアディアゴスティーニのHPには、現在第46号までのパーツの写真とマニュアル(PDF形式)が掲載されています。そして「脳と視覚 CMOSカメラ(45号)」「ID-01のデジタルの目(46号)」という画像認識についての解説記事が載りはじめました。ただし夫々についてくるパーツは、走行部品(左側)の一部です。

Id01_45_1Id01head日本の週刊myRobot ID-01のHPには「動きを検知し反応する」と画像認識能力についての記事が掲載されています。現在作成中のID-01の頭にはCMOSカメラ用取付け用の穴があります。(カメラが無いのでフタがされていますね)
CMOSカメラが取り付けられれば、「ID-01は搭載されているカメラで捕らえた画像を分析し、動きを検知し、行動する」「画像データーを送信(ブルートゥース通信)する」などの能力が身につける事ができるそうですね。
現在作成中の「音源方向探知機能」や「ソナーによる障害物回避」「音声認識・音声発生」「車輪による移動」などの各機能と組み合わされ、実に高度な自律ロボットに仕上がっていくので、本当にワクワクします。

■ロボットの画像認識
Id01_46_1_2 一般的なロボットの画像認識は、CCD(CMOS)などのカメラ画像を、エッジ抽出法や色抽出法などの処理を行い、リアルタイムに対象を特定していきます。抽出することにより、データー処理対象を絞り込み、情報量を減らしてCPUの処理を容易にしています。
myRobot ID-01も、「頭脳・視覚モジュール」で演算処理(RGB色抽出処理で肌色付近の色を抽出)して対象を特定しているようです。(イタリア語が堪能でないので、間違っていたらごめんなさい!)

■動きを検知するアイテム
myRobot ID-01に高度な画像処理は任せるとして、画像による動きを検知するアイテムのいくつかと、参考文献を見つけましたのでご紹介させていただきます。それらを使い簡単な実験が出来ると面白いですね。

Qvr13_1 ①LogicoolのWebカメラ(Qcam® Orbit MP
このWebカメラは、内蔵されたムービングユニットにより、189度のパン(左右)、102度チルト(上下)が可能で、しかもカメラの画面中央に顔が来るようにカメラが自動追尾する機能がついています。
Qvrset 顔の自動追尾設定画面では、一人、複数、無しの3つのモードが選べます。
実際にテストしてみたところ、結構すばやく追尾してくれ、その速さには驚かされました。自動追尾するトラッキングロジックは全くのブラックボックスですので、ご興味のある方はロジックやインタフェースを研究開発されてみては如何でしょうか。後述する参考書籍にフェイストラッキングのプロブラミングが載っています。画像解析のロジックはいくつかのアプリを利用が可能なようで、ゼロから作成する必要はなさそうです。
簡単にフェイストラッキングの実験が出来ないかを考えてみました。
「カメラヘッドの左右2箇所にマイクロスイッチを装着。カメラ(Qcam® Orbit MP)が顔を追って動いた方向にスイッチが入り、顔を向かせるモーターを可動(左右)させる」など如何でしょうか?ID-01に取り付けるには少々大きするようですので、大きめの顔を作ってカメラを取り付け、顔を左右に動かす仕掛け(タミヤの工作シリーズなど)を作れば、文化際の出し物に良いかもしれませんね。しかも、左右のカメラの角度の差で、遠近の判断もでき、人が近づくと逃げるとか、反対に警備ロボットのように威嚇するなど、離れたり近寄ったりなどの動きも考えられます。左右回転軸の回転差をリンクを使えば検出できそうですね。
併せて、まぶたの瞬きをつければ、より人間的に近くなりそうです。
尚、Webカメラは、CREATIVEのWebカメラ(WCAMLM-WT [WEBCAM LIVE! ORTION)も同様な機能があるようです。

Trackir4photo_5 ②TRACKIRのヘッドモーションセンサー(TrackIR4-PRO, TrackIR3
ヘッドモーションセンサーは、フライトシミュレーションやドライブシミュレーションのゲームデバイスです。
通常の使い方は、飛行機のバーチャルコックピットや、F1マシンのコックピットを、上下左右自由自在に見回せ、さらに計器に近づいて情報を読み取ったり(前後)、伸び上がったり潜り込んだり(上下)、左右の横スライドをして機体を外から見たり、傾けたりする事が可能なアイテムです。(メーカーのDEMOムービー) )
モーションセンサーをPCのディスプレイの上に置き、帽子、バイザー、めがねなどにトラッキングマーカーをつける事により、自分の動きが感知され、シミュレーションに反映されるものです。

ロボット的に使用するには、モーションセンサーをロボットに積み込み、対象物(例えば自動チャージ装置の端子部分)にトラッキングマーカーを取り付け、かなりの精度で自動接続するなどの事例が考えられます。ID-01も、電池8本だけで動きまわりますので、是非、自動的にチャージできるようにしたいですね。(モーションセンサーをロボットに積み込むためにはインタフェース作成が不可欠です)
Aibo_station そういえばSONYの犬型ロボット、AIBOはマーカーを目標にエナジーステーションにたどり着き、自動チャージをしていましたね。発売が中止されてしまって残念です。

③参考書籍
画像認識による動きを検知する仕組みを考える上で、参考になる書籍をご紹介します。
Cq_roboeyes 「トランジスタ技術 2006年5月号増刊 ロボットの目をつくる」(CQ出版社)
Webカメラを二本足走行ロボットに載せての実験記事、ロボットの目に適したカメラ、顔の追尾プログラム入門、画像差分検出処理など、最新の画像認識についての興味深い事例がたくさん掲載されています。ご興味のある方は是非一読されることをお勧めします。

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2006年3月 7日 (火)

昔の音声認識トイロボット

CMでもご存知の通り、myRobot(マイロボット)には音声認識とスピーチプロセッサーが入っており,声による(簡単な)コミュニケーションできます。音声認識といえば1980年代に発売されたトイロボットの事を思い出しました。トミーから発売された「KI・KU・ZO(キクゾー)」という名の身長23cmの小型ロボットです。
Kikuzo02_1 スイッチを入れて最初にすることは。自分の声による命令を記憶させることです。胸のパネルにある8つのボタン(とまれ、あいさつ、もて、おろせ、ぜんしん、こうたい、ひだり、みぎ)を押しながら、付属のワイヤレスマイクに向かい、それぞれの命令を登録します。あとは、マイクに向かって命令すれば、お菓子の箱を持ってきてくれたり・倒したり、言いつけ通りに動ききまわるすぐれたやつです。たった一つの欠点はスイッチを切るとメモリーが消えてしまう事です。(当時のメモリー事情では仕方ないですね)
Kikuzo01_2 さっそくロボット置き場(タダの棚ですが・・)から持ってきてホコリを払いました。白いパネルも少し黄ばんでいます。このロボットには3種類の電池(単2×2、単3×4、9Vの006P×1)を使用します。電池を入れて蘇らせようと思いましたが、昔のいやな思い出が蘇りました。家内の言う言葉には正しく反応するのですが、不思議なことに私の言う言葉には誤動作が多いのです。こんなもの「言うことキカンゾーだ!」と言ってあまり遊ばないうちに、お蔵入りさせてしまいました。誤動作の原因はくやしいけれど解っています。「はっきりしゃべる家内」に対し「もごもご話す私」の差です。現在、我が家にいる2匹の犬たちも同様の反応を示す事がありますので、間違いないでしょう。こんど作り始めたmyRobotにも同じような現象が起こると予想されます。ここで発音の練習をしておかなければけません。発音練習にもってこいなのが、例のペラペラ、PSPの「TALKMAN」です。米、中、韓国語の翻訳や語学練習だけでなく、日本語も同様に練習できます。正月に、おいとめいを相手に「日本語だれがじょうずかな?ゲーム(発音のランクを競う、にわか作りのルール)」をTALKMANでやったところ、かなり盛り上がったのを覚えています。スピーチプロセッサーによる音声認識を使っているので丁度良い練習材料かもしれませんね。TALKMANをお持ちの方は、日本語(中級以上)の発声練習を試してみては如何でしょうか。

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