2022年の振り返り

1月

セールになっていたTipronを購入。

Tipron届いたけどデカすぎて玄関で詰まった… pic.twitter.com/nIhF0uzQ9N

— higrademe (@EL2031watson) 2022年1月7日

長年使っている3DプリンタCR-10Sのマザーボードを取り換え、静音化を実現。

3DプリンタCR-10Sの静音版のマザーボード(V2.2)が届いたので交換したら印刷時にかなり響いていたステッピングモータの稼働音がほぼ消えた。静かなので逆にエラーとかで止まってても気づきづらいかも。
動画の音は部屋のファンの音が入っててわかりづらいが本当に聞こえない。これで24時間稼働できる。 pic.twitter.com/ecbI5HJGIB

— higrademe (@EL2031watson) 2022年1月8日

2月

3月

Kickstarterでバックしていた7軸アームロボAmber B1が到着。

Kickstarterでバックしてた7軸アームロボのAmber B1がついに届いた。
茶色の部分は磁石でくっついてるだけで普通に外れた…
動かすまでが結構苦労しそうだから遊ぶのは取り敢えず週末までお預けの予定。 pic.twitter.com/uU4GMpCaEc

— higrademe (@EL2031watson) 2022年3月8日

7軸アームロボのAmber B1、無事ティーティングモードで動作の記録、再生ができた。固定がやや不安定で台が揺れているが、アームの動作音はかなり静か。

現在はWebアプリから操作をしているが、軽くコードを見た感じだとどうやら中身はROS 2で動いているみたいだ。 pic.twitter.com/lXycI8VVDb

— higrademe (@EL2031watson) 2022年3月12日

RealSense D405を入手。

RealSense D405が届いた。先週注文してから1週間経たずに届いた。かなり早い。 pic.twitter.com/VLf0hn0Nxb

— higrademe (@EL2031watson) 2022年3月23日

4月

ロードセルで遊んだ。

Amazonで買ったロードセルトランスミッターを使ってxArmのコントロールボックスのAnalog Input経由でロードセルにかかる荷重変化を電圧として出力できた。
固定台の剛性が低くフルスケール10kgのロードセルにそこまで強い負荷かけられなかったが、0-10V範囲で2Vから3Vへの変動は見れた。 pic.twitter.com/ERKWxWgmwr

— higrademe (@EL2031watson) 2022年4月10日

5月

ロードセルをxArm先端に取り付け、荷重計測をテストした。

xArm先端にロードセルとアナログ入力への変換基板を固定して荷重計測出来た。
材料費は1万円ちょっとで、1軸で十分なら30万超えの6軸センサーは買わなくて済む。

さらにロボット手先の端子で電源供給とアナログ入力ができているので手先がコンパクト。もっともRealSenseのUSBは手先経由では難しいが。 pic.twitter.com/puyRvnFFnb

— higrademe (@EL2031watson) 2022年5月31日

6月

MakerFaireの出展期限を勘違いし、応募に失敗。

7月

xArmの先端に取り付けたロードセルを使って背中マッサージロボットの試作を行った。

ロボットアーム(xArm)の先端にロードセルを付けてマッサージロボット化しました。負荷かけすぎると異常停止するので強い刺激は出せませんが多少のリラックス効果は得られそうです。

YouTubeに解説動画アップしましたので良ければご覧ください。https://t.co/ak2ZPFD8CK pic.twitter.com/TCONCL7sBT

— higrademe (@EL2031watson) 2022年7月1日

LIPSedge DLを入手

ToF方式のデプスカメラのLIPSedge DLを入手したので試してみたが、L515やAzure Kinectと比べるとやっぱり物足りなさを感じた。
L515はディスコンになったし、Azure Kinectはややでかくて重たいので、なんかコンパクトないい競合品がもっと出てほしいところ。 pic.twitter.com/G3R71RJB96

— higrademe (@EL2031watson) 2022年7月13日

羽田空港近くのai_scapeに行ってきた。

週末ai_scapeに行ってきた。結構面白い体験だった。

7軸リーチ902mmのKINOVA Gen3と思われるが、停止時に結構ブレるのがやっぱ細いアームだから剛性がきつめだからなのだと思った。しかしリーチ長いのはいい。

あとこのアーム、ブレーキが非搭載だった気がするのだが、異常停止時の挙動は気になる。 pic.twitter.com/5nDkB3H0cW

— higrademe (@EL2031watson) 2022年7月20日

CCDIKをUnityで試してみる。

逆運動学の勉強ついでにCCDIKという先端側のジョイント側から順に目標に向きを合わせていくのを繰り返すという単純かつ高速なアルゴリズムのUnity向け実装をみつけたので7軸アームOPTI 7で試してみた。ソース見る限り、実質この20行もない実装でIKが実現できるのはすごい。https://t.co/qHJt5Qh1HS pic.twitter.com/WLFQ9tw7L7

— higrademe (@EL2031watson) 2022年7月31日

8月

CNC加工を始めて海外業者に発注。以後頻繁に使うようになる。

ボール盤しか手元になく、ドーナツ形状みたいな大きな穴のアルミ加工ができなかったので、始めて中国業者に加工を頼んだ。ちなみに用途はアーム先端につけるアダプタ。
1週間ぐらいで到着。二つで送料入れて100ドルくらいだが、自分でやる手間、リスク、仕上がり品のクオリティを考えると悪くない。 pic.twitter.com/JsAgorROef

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月15日

深度カメラ9種類のポイントクラウドの比較動画を公開。

夏休みの自由研究として9個の深度カメラの比較をしました。研究といってもD405, D415, D435, D455, L515, SR305, Azure Kinect, OAK-D-Lite, ZED Miniでポイントクラウドを取得して並べただけですが。https://t.co/7snCtwfTsj pic.twitter.com/f4cdmGIUNl

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月16日

6軸力覚センサーのFT300を入手。Python用のライブラリを作成してpypiで公開。

ロードセルで自作力センサーをやってたけど結局6軸トルクセンサーのFT300を入手した。
Pythonでデータ取得するライブラリがGPLのしか無かったので新規にMITライセンスのライブラリを作ってpypiに登録した。ROSではなく直接しかもUR以外で使う人はかなり限られるとは思うが…https://t.co/mhfK5mAu0q pic.twitter.com/EvEZqYs7b5

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月19日

pypi.org

github.com

MetaCatを入手

metaCat頂いたので開封。
外見の作りはなかなかリアル。動作はパンチルトと尻尾の3自由度で動きは比較的単純。いいと思ったのは目の表示。かなり生きてる感が出せてると思った。

猫飼ってる知り合い曰くこの猫ロボは不気味らしいが、アレルギーでリアル猫に近づけないからこういうロボは嬉しい。 pic.twitter.com/nDwVblrfpy

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月20日

サイボーグハンドを組み立てた

「サイボーグハンド」というのを発見して水圧駆動が気になり、買って組み立てた。水を自分で注入して水圧ポンプ作るところも自分で組み立て。
水圧のところ出来て動かしてみたがなかなか面白い。
水圧は温度とか難点もあるみたいだが、なんかこれを改造してエンドエフェクターつくれないかな。 pic.twitter.com/oMvEjx4TZL

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月21日

深度カメラ9種のポイントクラウド比較動画（高難易度な物体の点群比較）を公開。

デプスカメラの比較動画の続編を公開しました。今回はテクスチャーの有無、反射性の物体、黒い物体など、厄介なものに対する各センサーの特性の違いが結構出ています。

比較したのはD405, D415, D435, D455, L515, SR305, Azure Kinect, OAK-D-Lite, ZED Miniです。https://t.co/CXG379EVVt pic.twitter.com/1DH6tn6JGz

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月26日

Stable Diffusionをテスト

流行りのStable Diffusionをテスト。VRAMを15GBぐらい使い、持っててよかったRTX3090。
主語側が優先されるようで似た意味の二つで出力が結構変化したが、レイアウトは一部似てて面白い。
"7-axis arm robot is playing table tennis"
"A man is playing table tennis with 7-axis arm robot" pic.twitter.com/WTB1ZeQNdu

— higrademe (@EL2031watson) 2022年8月27日

9月

Orbbecの深度カメラFEMTOを入手

OrbbecのFEMTOというToFのデプスカメラが届いた。
Azure Kinectの小さい版みたいな見た目。接続端子はセンサー側はType-Cが1つだが、ケーブルが2分岐してUSB Type-AをPC側、もう1つのType-Cを電源に繋ぐ必要がある。

注文中のもう1つ別のセンサーが届いたらまた比較動画でも作るかな。 pic.twitter.com/PnzBW5ybjU

— higrademe (@EL2031watson) 2022年9月13日

27インチ4Kモニターを入手

画面1枚だと少し不便に感じることが多くなったのと、4Kモニター気になってたので、27インチ4Kモニターを購入してデュアル構成にした。
モニターサイズが大きくなったのもあるけど、論文とかの文字はたしかにくっきり見えるようになった感じはした。 pic.twitter.com/dgJF6DFYZq

— higrademe (@EL2031watson) 2022年9月19日

OAK-D Proを入手

OAK-D Proが届いた。Liteと比較すると少し大きい。特に背面のフィンが長くなっている。RealSense D435みたいにドットプロジェクターが搭載されているactive stereo方式。 pic.twitter.com/R81ckaCRqw

— higrademe (@EL2031watson) 2022年9月25日

10月

KickstarterでバックしていたUFACTORY LITE 6を入手。

UFACTORY Lite 6がついに到着。

xArm と比較すると小型だが、xArmみたいにしっかりとした作りに見える。
リーチは440mm。
このサイズなら卓上でも色々遊べそう。 pic.twitter.com/IRw20rvF4m

— higrademe (@EL2031watson) 2022年10月18日

早速UFACTORY Lite 6でドミノを並べるデモをサクッと作った。グリッパーが空気圧ポンプで駆動しているようで音が少し気になるが、とりあえずそれっぽいものができた。https://t.co/6YWVtqGOIA

— higrademe (@EL2031watson) 2022年10月18日

11月

LITE 6用の平行グリッパー作成（バージョン１）。ストロークは50mmと純正のグリッパーの3倍以上を達成。

UFACTORY LITE 6用に平行グリッパーを試作。
元からついているグリッパーは16mmストローク幅とやや使いずらいので、
50mmストローク目標で作成。
重量も309gに抑えた。
今はほぼ3Dプリント部品なので限界があるが取り敢えず開閉は出来た。カバーのせいで45mm程度の開閉。
あとは切削部品の到着待ち。 pic.twitter.com/vFEeYQIXDy

— higrademe (@EL2031watson) 2022年11月15日

DYNAMIXELに入門

取り敢えず念のためDYNAMIXELのサーボ を購入。なかなかお高いが、ドキュメントはかなり充実してそう。
ちゃんと調べておけばよかったが、セレーションが20Tっぽいので、既存のパーツが使え無さそうで困った。付属のサーボホーンに適合するようにパーツを作るしかないか。 pic.twitter.com/JLWQ3ZfYo1

— higrademe (@EL2031watson) 2022年11月23日

REALFORCE を入手

今までキーボード安い物を使ってたけど、REALFORCEについにデビュー。有線・無線両対応。
打ち心地よく、キーボードを押す喜びを感じる。
癖で左のtabキーに指を乗せたまま画面見てたりするとキーの反発力が低いせいかたまにtabが連射されてしまうという悩みはあるが、概ね満足。 pic.twitter.com/eYmK1QQN8x

— higrademe (@EL2031watson) 2022年11月26日

ATOM Liteと拡張モジュールを買い集める

ATOM Liteシリーズを色々と買い集めた。左下の小さいデバイス(24mmx24mmx10mm)が本体のようで他は装備品とか、本体内蔵してるものとか色々。

このサイズで装備品を少しつけただけで気軽に色々拡張できるのはなかなか夢が膨らむ。 pic.twitter.com/X6DY4FT1Dr

— higrademe (@EL2031watson) 2022年11月27日

12月

金属3Dプリントに初トライ。

無事金属プリント品が届いた。素材はステンレス。サーボのセレーションみたいな細かい部分もそれなりに出来ている。
ギアのかみ合いがややきつめな感じがした。 pic.twitter.com/jvCVfUmi6Q

— higrademe (@EL2031watson) 2022年12月1日

LITE 6用の平行グリッパーをアップデート（バージョン２）

UFACTORY LITE 6用グリッパーver2を作成。サーボを軽いのに変え、アームから来るModbusの信号をマイコンで受け付けてサーボ指示を行うようにした。重量は目標の300g未満にはできなかったのがやや残念。

このグリッパー使ったPick and placeの試し動画:https://t.co/naO4XW3FqN pic.twitter.com/1xotd7zWhy

— higrademe (@EL2031watson) 2022年12月14日

ATOM S3を入手

取り敢えず流行り物のATOM S3を入手。
サイズは24mm x 24mm x 13mmとやっぱ小さい。 pic.twitter.com/N3Ky0ZN8fs

— higrademe (@EL2031watson) 2022年12月28日

LITE 6用の平行グリッパーをオープンソースとして公開

UFACTORY LITE 6用に開発していた電動平行グリッパーをオープンソースとして公開しました。
設計など色々課題ある点あるかと思いますが、何か気づいたことあれば教えていただけると助かります。https://t.co/kbv3em5NUk pic.twitter.com/4IPDYtYDqi

— higrademe (@EL2031watson) 2022年12月30日

github.com

総括

• 相変わらずガジェットにつぎ込んだ。今年はAmber B1とUFACTORY LITE 6と２つの新しいアームを入手した。

• Amber B1は待望の7軸アームだったが、エンコーダーが絶対位置を把握できない仕様のため、起動ごとにキャリブレーションが必要になり、かつ正確な位置合わせが難しく使い勝手の良くない状態だった。

• UFACTORY LITE 6はxArm 6より小型、安価で作りは値段のわりによくできており、SDKもxArmと共通のものが使えてかなり使い勝手がよかった。付属の平行グリッパーのストロークが16mmととても短く、使い勝手が良くなかった。おかげで自分で平行グリッパーを作ろうという意欲がわき、色々な学びがあった。

• CNC切削の海外サービスを利用し、比較的安価に金属部品を製造できることがわかった。今後も試作に積極的に利用する予定である。

• YouTubeに初めてそれなりに動画編集をした動画をアップロードして、動画編集の大変さを身をもって感じた。しかし比較的反響を得られたのでやった甲斐はあった。

• LITE 6用の平行グリッパープロジェクトに今年の最後の時間の多くを投入し、ほぼゼロからロボット用のグリッパーを作成することができた。Modbus-RTUへの理解が深まったり、部品の選定・軽量化・メンテナンス性・組み立てやすさ・取り付けやすさ等様々な設計上の制約を乗り越えてハードウェアを作成する困難さを感じた。