LEGO WeDo and Leap Motion Integration test.

Windows PC上で、Visual C++を使ってプログラムを組みました。

手を少し丸めた状態で前後に動かすと、反応してモーターが回ります。
手を広げた時やグーにした時は、動かしても反応しません。
モーターが動く状態の時は、LEDが光ります。

そのうち詳しい方法を紹介したいと思います。

阪大レゴ部の巨大レゴロボット「マチカネワニ」の製作に参加しました～機構について～

マチカネワニロボット自体や製作過程を紹介しましたが、今回はワニを動かすための仕組みで工夫した点を紹介します。


↑このような、頭や尻尾を振ったり胴体をくねらせたりという動きはそれほど難しくありませんでした。
胴体や尻尾それぞれに、ゆっくり動くクルマを埋め込んでいるだけです。

問題は口の開閉でした。

このように上顎はなるべく薄く軽く作りましたが、それでも重さはそれなりのもの。
しかも、テコの原理的に不利な構造になっていて、かなりのパワーと強度が必要です。

そこでディファレンシャル・ギアによるモーター回転の足し算とラックギアを使うというテクニックを使いました。


ディファレンシャル・ギア
ディファレンシャル・ギアは、自動車の左右のタイヤの回転の差を吸収するために使われています。
デフギアとかデフとか略されていますね。

↑赤丸のところがデフギア。４つのギアが組み合わされています。

これの、モータ（回す側）とタイヤ（回される側）の場所を取り替えてやると、

モータの回転速度を足し合わせることができます。
（２つのモータの回転を逆にすると、引き算もできます）

モータ１個でも、ギヤをたくさん組み合わせ、大幅に減速すればワニの口を持ちあげれられないことはないのですが、かな～りゆっくりした動きになってしまいます。
この仕組みのおかげで、そこそこのスピードで動くようになりました。


ラックギア

ワニの口が持ち上がる仕組みは、だいたいこのようになっています。

灰色の直線状のギザギザがラックギアというパーツです。赤いリフトアームがワニの上あごと思ってください。

（デフギアで足し算したモーター２個分のパワーで）８歯のギアを時計回りに回すと...

このように口が開きます。


最初は、あごの根本の部分を直接回してワニの口を開けていたのですが、 レゴブロックにとっては特に苦手な、ねじれる力がかかってしまい、パーツが歪んでしまいました。
そこで、↑このような仕組みで力をうまく受け止めるようにしました。
実際のワニロボットにはこの仕掛けが２つ入っていて、さらに強度を確保しています。


ここで紹介したテクニックは、レゴテクニック界では有名なPaulさんのブログSariel.plや彼の書いた"The Unofficial LEGO®Technic Builder’s Guide"を参考にしました。

阪大レゴ部の巨大レゴロボット「マチカネワニ」の製作に参加しました～製作過程～

今回は私が知っている範囲で、製作過程について紹介します。

構想
↓
下調べ
↓
少人数での試作
↓
部品発注
↓
原寸大図面作成・基本となる構造やデザインを決定・部品が揃う
↓
大人数で集中製作
↓
試行錯誤
↓
仕上げ・微修正
↓
完成！

だいたいこのような流れで製作が進みました。

では順を追って見て行きましょう。



構想

全てはここから始まりました。
構想というよりもはや妄想。


下調べ
マチカネワニの全身骨格が展示してある阪大の博物館に見学に行ったり、ネットで調べたり、レゴクリエイターシリーズにワニがなかったか調べたり（おい）しました。


少人数での試作
まずは少量のパーツを注文し、手など気軽に作れるところを試しに作ってみました。

正直、まだこの段階では「どうなることやら」と思っていましたね。


部品発注
世界中からかき集めました。ここでもいろいろ苦労がありましたが、面白くもない話なので省略。


原寸大図面作成
実際に製作するサイズで図面をおこしました。

といっても、フリーハンドで平面図と部分部分の断面図を描いただけ。
しかし、これがあることで「このサイズのものを作るんだな」という実感が湧きましたし、 分担して作業をする際にも役に立ちました。


基本となる構造やデザインを決定


胴体の各部分やのコア（核）になる部分をどう作るかを決め、見本を作りました。
ビームやリフトアームで縦横に組んで、中にモータとタイヤを仕込んでいます。
どのように頑丈に、軽く（パーツを節約して）、動く大きなワニを作るか？を考えた結果、こうなりました。

凸　凸　凸

さて、ここまでは比較的少人数で進めていましたが、これ以降、多くの人の参加を得て一気に完成まで突き進みます。

凸　凸　凸


大人数で集中製作



大学の一室を借りて阪大レゴ部メンバーが集まり、
メカや造形など、それぞれの得意分野に応じて分担して製作。


試行錯誤
さて、上の写真で結構ワニっぽくなっているので、そのまま完成したと思われるかもしれませんが、その後ほとんどの部分を作りなおしました。

胴体部分は、外見はあまり変わっていませんが、大きなプレートで作りなおして強度を確保し、胴体が動いた時に１つ１つの輪切りが離ればなれにならないよう、連結する仕組みを作りました。
尻尾は、最初１個１個にモータを入れていたのですが、どうも動きが不自然ということで、全部を連結して一番後ろに１個だけモータを入れるという構造に変更。
頭にいたっては強度不足で大破してしまい、イチから作り直しでした。
作ってみてわかることがたくさんありました...

唯一あまり形になっていなかった手足は、途中から参加してくれた関西のAFOLの猛者たちがよってたかって仕上げてくれました。


そして、仕上げ・微修正を経て完成したのがこちらです！

先日の阪大いちょう祭に来てくださった方には申し訳ありませんが、実は展示した後にも修正をしており、最終的な完成形はまだ一般公開されていません。
今年の7,8月に豊中キャンパス近くの阪大の博物館（入場無料）に展示される予定とのことです。ぜひご覧ください！
ホームページこちら→大阪大学総合学術博物館

また、それ以外の期間もどこかで展示したいと考えているようです。
阪大レゴ部公式ホームページや阪大レゴ部のFacebookページなどでお知らせがあるはずです。

阪大レゴ部で行われた 巨大レゴロボット「マチカネワニ」の製作に参加しました～作品解説～

先日、阪大レゴ部のプロジェクト「レゴブロックでマチカネワニの巨大ロボットを作ろう！」に参加してきたので、3回に分けてその様子をUPします。

今回は完成した作品についての解説

これが完成したマチカネワニ↓
デカイです。３メートルちょっとあります。
実物の体長が７メートルなので、だいたい２分の１の縮尺。


顔のアップ。


大きさの比較に。大人の男性の足です。
（ほんとはうっかり写りこんじゃっただけ）


後ろから


よく見ると、頭・首の付根・胴体・尻尾...と輪切りになっています。

これは製作・持ち運びの便利さを考えてのことと、
胴体の中にタイヤとモータを入れて、動かせるようにするためです。


頭フリフリ、胴体クネクネ、尻尾フリフリすることができます。

仕掛け的なことを言うと、
胴体は５個に分かれていて、別々に左右に動きます（赤い矢印）
尻尾は６個に分かれているのですが、全部にモーターが入っているわけではなく、一番後ろに１つモーターが入っています。残りの部分を引っ張ることで、尻尾のフリを再現しています。（黄色の矢印）
頭は口先の下にタイヤがあり、首の付根を中心に頭を振ります。（水色の矢印）
また、口を開けたり閉じたりすることもできます。

以上がおおまかな「レゴブロック作品としての」マチカネワニの説明です。

実際のマチカネワニがどうちゃらとか阪大との関係は、という話はこちらをお読みください。
パンがないならレゴでつくればいいぢゃない！ |レゴブロック・全長3m・「マチカネワニロボット」完成！！

後日、製作過程や技術的なことについて書くつもりです。