KHRシリーズガイド
この度はKONDOのホームページをご覧頂き誠にありがとうございます。当ページでは、KONDO製二足歩行ロボットKHRの歴史から、 組み立て、改造までを簡単に解説していきます。解説の中で紹介している製品の詳細は当ホームページの「製品情報」からご覧下さい。
- 目 次
KHR（KONDO HOBBY ROBOT）は二足歩行ロボットの組み立てキットです。全身の関節にサーボモーターと
呼ばれるギヤボックスを使用し、背中のコントロールボードで一括制御をしています。最初に発売をしたKHR-1や2HV、3HVでは17個の
サーボを使用し、KHR-1HVでは19個のサーボが使用されました。
6年前、二足歩行ロボットが数十万円で販売されていた時代にKHR-1は12万円という当時では破格の値段で販売されました。
そのためKHR－１はヒット商品になりましたが、人気があったのは値段の安さばかりではなく、「安定した歩行性能」と「組み立てやすさ」
という理由がありました。これは、現在に至るまでKHRシリーズ共通のテーマでもあります。
続いて登場したKHR-2HVは、KHR-1のよいところを受け継ぎつつさらにブラッシュアップされて発売されました。
価格は更にさがって8万円になり、KHR-1以上のヒット商品となりました。2006年には経済産業省主催の「今年のロボット大賞」
にて優秀賞に選出されました。そして、2009年には最新モデルであるKHR-3HVが発売されました。
KHR-1
KHR-2HV
KHR-3HV
KHRシリーズは、世代を超えるごとに進化を続けています。サーボモーターはKHR-2HVが登場したときに、 電源電圧が従来の6V対応から9～12V対応のHV（High Voltage）に変更になり、関節がより力強くになったことで、 安定した歩行と幅広い動作が可能になりました。また、KHR-3HVからは全段金属ギヤを使用することでロボットが転倒したときでも 壊れにくく長期間使用することが可能です。さらに、コントロールボードの使いやすさの向上や、ジャイロセンサーなど センサー類の搭載など、より安定的に歩行できるよう様々な箇所が進化しています。
KHRのサンプル動画はこちら
KHRシリーズはあえて組み立てキットとして発売しています。それは、実際にロボットを組み立てることでロボットの構造を知ることができ、 故障や調整のとき自分で対応できるからです。また、ロボットの改造のときにも構造が分かっていれば作業が格段にやりやすくなります。 組みあがっただけでは終わらないのがKHRシリーズの特徴です。ユーザーの自由な発想に対応できるように、組み立てキットでの販売をしています。
組立に必要な工具
KHRシリーズの組み立てには特殊な工具は必要ありません。模型店やホームセンターなどで売っている工具を使ってKHRは組み立てることができます。
KONDO ドライバーセット1 (No.02095) ￥3,675（税込）
KHRの組み立てに必要な0番と1番のプラスドライバーを含むKONDOオリジナルのドライバーセットです◆ニッパー
樹脂パーツをランナーと呼ばれる枠から切り離すときや、結束バンドを切断するときに使用します。刃の部分が薄いものを使用すると便利です。
◆ハサミ・カッター
デカールを切り取るときに使用します。
◆PC
出来上がったロボットのモーション作りやロボットを操作するときに使用します。Windows2000以降のOSを推奨します。
また、ロボットにデータを送る際にシリアルUSBアダプターを使用しますので、USBポートを1つ以上搭載していることが必要です。
組み立て
KHRの作成は、基本的にパーツとパーツをビスで固定する作業の繰り返しです。KHRは全身のほとんどをサーボモーターでできていますので、 それぞれのサーボモーターをアルミフレームや樹脂パーツで固定していくことで二足歩行ロボットが作られます。特殊な技術は必要ありませんが、 R/Cカーを組み立てられる程度の経験があると組み立てが楽になります。
モーション
ロボットが完成したら付属のソフトウェア「Heart To Heart」を使ってロボットの各関節の調整と動き（モーション）を覚えさせます。 C言語などのプログラミングは一切必要ありません。ほとんどの作業をマウスで操作し、ロボットの動きを作り出すことができます。 とりあえず動かしたい場合は、キットに付属しているサンプルモーションを利用すると簡単にロボットを歩かせることが可能です。 KHRシリーズには「教示機能」という機能が備わっています。教示機能とはロボットに直接ポーズを取らせることでモーションを作る機能です。 この機能を使えばPCの操作が苦手な方でも好きなモーションを簡単に作ることができます。
PCとKHRはUSBから有線で通信をします。
HeartToHeart4モーション作成画面
ROBOSPOTのサポート
KHRの組み立てや「Heart To Heart」の操作が分からないときはROBOSPOTが便利です。
組立講座（ロボコンスクール）を利用すれば、初めてロボットを組み立てる方でもロボットが歩き出すまでお手伝いします。詳しくはホームページをご覧下さい。
ROBOSPOT ホームページ http://www.robospot.jp
また、KHRをはじめKONDO製品のサポート情報は「ダウンロード」に公開しています。こちらもぜひご覧下さい。
まずはサンプルモーションでKHRを動かしてみる。
KHRは「HeartToHeart」を使ってユーザーが自由にモーションを作ることができますが、 初めてロボットを動かすユーザーには１からモーションを作るのは少し大変かもしれません。 そこで、KONDOのホームページではサッカーモーションやバトルモーションなどのサンプルモーションが用意されています。 それらをダウンロードし、KHRに書き込むことで簡単にいろいろな動きをさせることができます。 また、サンプルモーションを編集することもできますので、ダウンロードしたモーションを元にオリジナルのモーションを作ることも可能です。
サンプルモーションダウンロード
http://kondo-robot.com/sys/archives/category/samplemotion
http://www.robospot.jp/html/robospot_motiondata.html
ジャイロや加速度センサーを取り付ける。
KHR-1HV、2HV、3HVに搭載されているコントロールボードRCB-3J、RCB-3HV、RCB-4HVには様々なセンサーを 取り付けられるようにアナログ端子が用意されています。KHRに搭載する代表的なセンサーは、ジャイロセンサーと加速度センサーです。 ジャイロセンサーは、角速度（時間あたりの角度の変化量）を検出するセンサーです。これを搭載することにより ロボットは自分で体の傾きを検知できますので、自動補正をするよう設定するとモーション再生が格段に安定します。 また、加速度センサーはKHRシリーズではロボットが転倒したときの体の向き（仰向けorうつ伏せ）を検知する場合に使用します。 そうすることで、ロボットが起き上がる動作を自動で判定し、一つのボタンで二つのモーションを再生することが可能になります。
加速度センサー
ジャイロセンサー
KHRシリーズにこれらのセンサーを搭載する際にはマニュアルが用意されていますので、比較的簡単に実装することが可能です。詳しくは、以下のアドレスからマニュアルをダウンロードしてご覧下さい。
KHR-3HV（RCB-4HV）用センサー取り付けマニュアル
http://kondo-robot.com/sys/archives/883
KHR-2HV（RCB-3J）用センサー取り付けマニュアル（RCB-3J操作説明書 上級編をご参照ください）
http://kondo-robot.com/sys/archives/434
KHRを無線で動かす。
KHRシリーズは、KRC-2AD（送信機）とKRR-1（受信機）を用意するだけで簡単に無線操縦をすることができます（※1）。
KHRを無線操縦することで、無線の届く範囲であればロボットを自由に動かすことができますし、サッカーやバトル大会などにも参加できるようになります。
無線化に関してもマニュアルを用意していますので、下記のアドレスからダウンロードしてご覧下さい。
※1 KHR-3HV（RCB-4HV）を無線化するためにはKRI-3も必要です。
KHR-3HV（RCB-4HV）用無線化マニュアル
http://kondo-robot.com/sys/archives/883
KHR-2HV（RCB-3J）用無線化マニュアル
（RCB-3J操作説明書 上級編をご参照ください）
http://kondo-robot.com/sys/archives/434
KRC-2AD ＋ KRR-1
ロボット本体を改造
KONDOの商品ラインナップには、KHRシリーズに取り付けられるオプションパーツが多数用意されています。 例えば、KHR-3HVに「KHR-3HV開脚フレームセット」を取り付ければ、KHR-3HVの股関節の開脚できる範囲が広くなりますし、 小径ホーンをアルミ製に取り替えれば関節の剛性が高まります。また、1部のパーツはシリーズで互換性もありますので、 KHR-3HVに搭載している「バックパックセット typeA」をKHR-2HVに取り付けることも可能です。さらに、 (株）イトーレイネツから発売している各種フレームセットを組み合わせて足の構造を変えたり、関節を増やしたりと自由に組み合わせられます。 いろんなパーツを組み合わせて自分だけのオリジナルロボットを組み上げてください。
開脚フレームセット搭載例
(株）イトーレイネツ製フレーム
自律ロボットに挑戦！
KHRの自律化にはKCB-1がお勧めです。複数のシリアルポートやセンサーポート、 PIO（プログラマブルI/O）が実装されていて幅広い拡張性があります。プログラムはC言語を使いますが、 豊富なサンプルプログラムやライブラリが用意されていますのでマイコンの制御が始めての方でも比較的簡単に 自律のプログラムを作ることができます。より高度な制御をしたい場合はKCB-3WLがお勧めです。無線LAN機能を搭載し、 Linux OSを実装しているのでUSB機器が使用可能。どちらもC言語や制御の学習・研究に最適です。
KCB-1の詳しい情報はこちら
KCB-3WLの詳しい情報はこちら
KHR-2HV自律セット （No.03009） ￥120,750（税込）
全国各地でロボットイベントが行われていますが、KHRで参加できるイベントもたくさんありますのでご紹介します。
自慢の二足歩行ロボットでドンドン参加しましょう。
【KONDO CUP & KONDO BATTLE】
ROBOSPOT主催で行われる二足歩行ロボットのサッカーとバトル大会です。 KHRで参加できるKHRクラスのほか、自作ロボットが活躍するオープンクラスがあります。
【自律ロボットビーチフラッグ競技会】
KONDOが主催する自律ロボットのイベントです。競技はビーチフラッグ形式で行われ、自律制御で動作するKHRがフラッグに向かって歩き、先に倒したロボットの勝利です。シンプルなルールですが、取り付けるセンサーやプログラムの組み方でロボットの動作が変わりますので、一度やり始めたら奥深さがわかるはず。
【ROBO ONE Light】
ROBO ONEは日本最高峰の二足歩行ロボットのイベントです。近年、初心者向けのROBO ONE Lightが新設され、KHRでも参加できるようになりました。ROBO ONEは主にバトルイベントが開催されていますが、サッカーや介護ロボットのヒューマノイドヘルパープロジェクトや、PCのシュミレーションソフトで行うROBO ONE on PCなど多種多様な競技が行われています。
【ロボゴング・ロボファイト】
通天閣ロボで有名なロボットフォースが運営するバトルイベントです。主に大阪で開催されます。SRCクラスではKHRで参加することが可能です。