ＡＩＢＯ　ＥＲＳ－１１１のバッテリー軽量化の試み

　　　２０１５年９月２日（水）

１．初めに

ストッパー（表）

　　一番最初に入手したERS-111はそれこそ捨て犬同然のイメージでした。粗末なダンボール箱に入れられていました。耳がちぎれており根元部分だけが残っており、しっぽはワイヤーだけ残して筒の部分はありませんでした。１本ついていたバッテリーはまだ充電可能でした。歩行は可能でしたがモーターの回転力が落ちているのか元気がありません。バッテリーは半年以上もちましたが最後は充電ができななくなり専門業者に依頼してリフレッシュしてもらいました。バッテリーの中のセルは新しいものと交換されています。このERS-111はシリアルナンバー（製造番号）が１００万台です。色はシルバーグレーです。シルバーグレーのERS-111はシリアルナンバーが１００万台と７００万台があるようです。従っておなじERS-111の中でもごく初期に製造されています。ですから経年劣化に伴いモーターやギア部分などがなんとなく弱々しい動きになっています。それでもまだ現役として作動するのですから１０数年経過してもりっぱだと感心させられます。sony が当時の最先端技術を注ぎこんで完成させたものであることがよくわかります。そこでこのベテランと言うか老犬を少しでも長く現役でいさせる方法はないものかと考えました。そういう時最近のバッテリーは高容量化されていることを知りました。それをうまく利用すれば同じ容量でも重量の軽いバッテリーが可能ではないかと考えました。

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マニュアル

　マニュアルではオリジナルバッテリーは電圧７．２Ｖ、容量３０００ｍＡｈとなっています。

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４２セルバッテリー

　写真はリフレッシュ完了後のバッテリーです。容量は５２００ｍＡｈとなっています。オリジナルが３０００ｍＡｈなので１．７倍くらい大きくなっています。これは高容量セルを使用しているからです。バッテリーの中にはセルと言う小型のリチウムイオン電池が４本入っています。イメージとしては単３電池に似ています。そこで専門業者に相談したところオリジナルと同じ３０００ｍＡｈのバッテリーをセル２本で構成していただけることになりました。

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２．経過

２セルバッテリー

　これがセル２本で構成された容量３０００ｍＡｈのバッテリーです。外見は４本セルのオリジナルバッテリーと同じですが重量がかなり減りました。４本セル構成のものは２１３ｇ位あります。しかしこの２セル構成のものは１２７ｇなので８６ｇ程軽くなっています。手で持つと４本セルの方はずっしりとした重量感がありますが２本セルの方は明らかに軽いとわかります。

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黒いわっかをとりはずす

４本セルと２本セルでどのくらいもつかをテストしました。使用したのは３台のERS-111です。シリアルナンバーは７００万台です。（写真は２本セルのバッテリーを使用した時のものです。）

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黒いわっかをとりはずす

４本セルと２本セルとでは外から見ただけではその動きに大きな違いはありません。

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３．持続時間テスト

　４本セル構成のバッテリーＡと２本セル構成のバッテリーＢを使用しました。そして３台のERS-111でテストしました。４本セル、２本セルそれぞれのべ６回です。電圧測定は充電完了直後に行ったものです。容量の異なる２種類のバッテリーの一番の違いは重量と持続時間です。

２種類のバッテリーの比較　１　（１台目のERS-111）
バッテリー	セル数	電圧（Ｖ）	容量（ｍＡｈ）	重量（ｇ）	回数	持続時間（分）
Ａ	4	８．４	５２００	２１３	１回目	１６７
Ａ	4	８．４	５２００	２１３	２回目	１８８
Ｂ	２	８．４	３０００	１２７	１回目	１０５
Ｂ	２	８．４	３０００	１２７	２回目	１０５

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２種類のバッテリーの比較　２　（２台目のERS-111）
バッテリー	セル数	電圧（Ｖ）	容量（ｍＡｈ）	重量（ｇ）	回数	持続時間（分）
Ａ	4	８．４	５２００	２１３	１回目	１８０
Ａ	4	８．４	５２００	２１３	２回目	１９１
Ｂ	２	８．４	３０００	１２７	１回目	９４
Ｂ	２	８．４	３０００	１２７	２回目	９６

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２種類のバッテリーの比較　３　（３台目のERS-111）
バッテリー	セル数	電圧（Ｖ）	容量（ｍＡｈ）	重量（ｇ）	回数	持続時間（分）
Ａ	4	８．４	５２００	２１３	１回目	１８０
Ａ	4	８．４	５２００	２１３	２回目	１７４
Ｂ	２	８．４	３０００	１２７	１回目	９４
Ｂ	２	８．４	３０００	１２７	２回目	９６

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４．シリアルナンバー１００万台のERS-111への使用例

１．　４本セル使用

４本セルバッテリー使用時

４本セルのバッテリー使用時です。

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４本セルバッテリー使用時

まずはお座りの姿勢から。

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４本セルバッテリー使用時

立ち上がります。

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４本セルバッテリー使用時

頭をかしげて考え中？

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４本セルバッテリー使用時

得意のおしっこスタイルです。

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４本セルバッテリー使用時

あちこち動き回ります。

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２本セルバッテリー使用時

４本セルのバッテリー使用では約１８０分活動できると予想されます。しかしこのERS-111はなにぶんにも経年劣化の影響であまり元気な活動は苦手としています。そこでバッテリーがきれるまで活動させるのは負担が大きいと思ったので今回は途中でやめました。４本セルバッテリーは５２００ｍＡｈもあるので長時間でも安定して使えると思いました。

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２．　２本セル使用

４本セルバッテリー使用時

２本セルのバッテリー使用時です。

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４本セルバッテリー使用時

起動しました。

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４本セルバッテリー使用時

ピンクボールに気づきます。

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４本セルバッテリー使用時

ピンクボールに接近。

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４本セルバッテリー使用時

得意のヘッデイング。

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４本セルバッテリー使用時

あちこち動き回ります。

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黒いわっかをとりはずす

得意のおしっこスタイルです。

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黒いわっかをとりはずす

再びピンクボールに関心を示します。

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黒いわっかをとりはずす

時折吠えます。

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黒いわっかをとりはずす

ロボットが一家に一台の時代がまもなくやってこようとしています。

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黒いわっかをとりはずす

ごく当たり前に何らかの形でロボットと暮らす生活が始まると思われます。

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黒いわっかをとりはずす

よく言われるようにERS-111は大きさ、動き方、しぐさがとてもうまく作られているので部屋の中にいても違和感はほとんどありません。ごく自然に本物の犬や猫と同じような感じで存在しています。

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黒いわっかをとりはずす

２回試しましたが２回ともバッテリーが完全になくなるまで軽快に動き続けました。１回目は時間を測るのを忘れましたが２回目は９６分でした。

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黒いわっかをとりはずす

私が保有しているシリアルナンバーが１００万台のERS-111はモーターの力が弱くなっており、ギアもそれなりに経年劣化していると思われます。ですから軽量化された２セルバッテリーは朗報だと思います。

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５．考察

　　４セルバッテリーと２セルバッテリーでは使用した時の動作にこれとわかる大きな差異は特にありません。容量と持続時間は比例する傾向があります。ですから４本セルの５２００ｍＡｈバッテリーは３時間稼働できるのでとても助かります。一方２セルは４セルの約６０％の持続時間です。ただERS-111のマニュアルによるとオリジナルのバッテリーは３０００ｍＡｈで駆動時間が１．５時間（自律モード時）となっています。今回の２セル構成のバッテリーはこの基準をクリアーしています。さらに重量が減ったことでモーターやギアへの負担が軽くなっていることは間違いないと思われます。古い機種では４本セルで３時間稼働させることには不安があります。できれば軽量化された２本セルの３０００ｍＡｈバッテリーで９０分位稼働させた方が無理がないと思われます。これからも長く使い続けたいので１台ごとに様子をみながら２種類のバッテリーを使い分けるのがベストだと思いました。　

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（後記）

１１．ERS-111のバッテリー軽量化の試み

　　私は千葉にある「茂原産業株式会社」さんへお願いしてバッテリ―をリフレッシュしていただいています。今回もいろいろお世話になりました。今回４セルから２セルに変更をお願いした時茂原産業さんから事前に次のようなメールをいただいていました。
　「・・・この度は、貴重なご意見をいただき誠にありがとうございます。いただいたご意見を元に、検討させていただきました。弊社で今まで行ってきたPC、その他のリフレッシュ作業では容量ＵＰの希望が多いことと、重さが軽くなると容量が減っているのではないかと、疑問を持たれるお客様やクレームなども多くなるため、本数を減らして軽量するということを検討しておりませんでした。（中略）仰るとおりバッテリーの重さが軽くなることでAIBOにかかる負担は軽くなると思われます。弊社で3000mAhのセルを２本使用してリフレッシュすることは可能ですがセルの放電特性から3000mAhがでる保証ができません。・・・」
　　厳密に何回もテストしたわけではないので断定はできませんが、今回試した限りではメール中にあったような明らかにセルの放電特性による出力の不安定が原因と思われる電源停止現象は起きませんでした。高容量化の他に軽量化という選択肢が増えたということではないかと思います。