プチロボS2でプチ二足歩行ロボット

　前回のストローハンド、前々回のニセ多脚ロボット に続いて、今回も GlueMortor ものです。今回はプチ二足歩行を試してみようと思います。構造的なイメージとしては以前に3Dプリンタで制作してIchigoJamで制御したこんなものをコピーしてくる感じですが、使う材料は例によってアマゾンダンボール箱の廃材とつまようじ、針金、ホットボンド、木工ボンド等です。

　でっきるかな♪でっきるかな♪　んごんごっ～。
　って感じで、アマゾンダンボールの底板を細長く切って、サーボブラケットを作成しました。サーボを囲むようにコの字型に作成しますが、通常アルミ板等で作って強度を確保するわけですが今回はダンボールです。さすがにふにゃふにゃなのでコの字に折り曲げた針金（ちなみにこの針金はニセ多脚ロボットをバラした際に出た廃材の再利用です。）を側面にあててホットボンドで固定することで、いい感じの弾力のあるダンボールブラケットが出来上がりました。

　次にブラケットに足首用のサーボを固定します。固定といってもサーボの回転でブラケットが連動して回転しないといけないので、サーボの出力軸側はサーボホーンをホットボンドでブラケットに固定し、反対側にはサーボにホットボンドででつまようじを立てて、このつまようじの軸がブラケットにあけた穴を通って支え兼回転軸になるようにしました。

　次に股関節というか太もも部分のサーボをサーボホーンを先ほどのブラケットの中央にホットボンドで固定し、サーボの底面を胴体の段ボールに同じくホットボンドで左右の脚のバランスを見て取り付けました。

　さて、GlueMotorでは一つのiPhoneでは最大2個のサーボまでしか制御できません。そこで、GlueMotorの2chの出力をそれぞれ平行に2つに分けて、2×2で4つのサーボを制御できるようにしました。GlueMotorの1一つ目の出力を左右脚の足首のサーボに分けて、2つ目の出力を左右脚の股（膝）関節のサーボに分けました。つまり、左右脚は同じ動きをすることになります。

　で、動かしてみたところ。二足歩行というには、ちょっとあれですが、まあ、良しとしましょう。

プチロボS2（GlueMotor）でストローハンド

　前回はプチロボS2（GlueMotor）でニセ多脚ロボットを作ってみましたが、今回はストローハンドを作ってみます。ハンドは以前、もう3～4年前ですが、Amazonで売っていた科学おもちゃ的のハンドロボットを使って、曲げセンサでグローブセンサを作って動かしたり、LeapMotionで動かしたりしているので、若干今更感はありますが、今回は100円ロボットらしさを追及して、GlueMotorの2サーボとハンドもストローとamazon段ボールで行ってみたいと思います。っていうか、前回のニセ多脚ロボットを作った際に曲がるストローの曲がる部分を10本くらい使ったんですが、それの残りの「曲がらないストローの半端」が余ってしまったので、それを消費したかったというのが作ってみた理由だったりします。

　　ストローを自分の指の長さに合わせて切り、関節に当たる部分に切り込みを入れます。この切り込み部分が指を曲げたときの関節の内側になります。

　左手の五指をストローで作成しました。

　例によってAmazon段ボールの底板で掌～肘の部分を作って、指とサーボをホットボンドで固定しました。

　各指の中にナイロン糸を通して、これをサーボで引いたり緩めたりすることで各指の動きを作るのですが、サーボは二つしかありません。そこで、一つ目のサーボで人差し指と中指、二つ目のサーボで親指と薬指と小指を動かすように糸を張りました。これで両方のサーボを引くと「グー」、一つ目だけ緩めると「チョキ」、両方を緩めると「パー」となり、じゃんけんのグー・チョキ・パーを再現させます。

　両方のサーボを引いて、「グー」。

　一つ目だけ緩めて「チョキ」。

　両方緩めて「パー」。

　動いているところです。

プチロボS2 （GlueMotor）でニセ多脚ロボット

　一昨日、100円ロボット部のFacebookを見ていたら、GlueMotorというiPhoneの音声端子でラジコンサーボの制御パルスを生成して、サーボをコントロールできるという面白いものが紹介されていました。このGlueMotorをすぐ使えるように配線類を完成品としてキット化した「プチロボS2」というのが販売されていたので取り寄せて、さっそく心の赴くままにがらくた工作をしてみました。

　サーボで何か動きものというと、自分的にはやっぱり多脚ロボットが作りたいところですが、以前に作ったあんなのとか、こんなのではサーボの数が足りません。そこで今回はインチキをして、駆動脚として二脚だけをサーボで動かして、残りは飾りの脚をつけることでニセ多脚ロボットを作ってみようと思います。そう「脚なんて飾りですよ！！」です。

　早速、プチロボS2を開封して配線。サーボを直行させて付属の両面テープでくっつけて、駆動脚には手っ取り早く3Dプリンタで適当に作成した下写真のようなものを取り付けました。駆動脚は割りばしと輪ゴムで組んでもよかったかも。そのほうが、より100円ロボットらしさ？がでたかしら。

　この状態で一応動作テストをして、それっぽい動きを駆動脚で再現できることを確認。あとは残りの部分を頭の中のイメージだけを頼りに力技で作っていきます。

　で、出来上がったのがこれ。

　ボディは例によってアマゾンの段ボール製。飾りの脚は曲がるストロー。後は軸につまようじ。接着（固定）にホットボンドを使用。

　飾りの脚を動かすために駆動脚と針金で結んでいますが、実際には底面にボールキャスタがついていて、駆動脚でボールキャスタ引きずって動きます。

　動かしてみたところです。

ESP8266 + DRV8830 + タミヤダブルギアボックス で スマホリモコンカー

　前回から随分間があきましたが、今回のガラクタは「ESP8266 + DRV8830 + タミヤダブルギアボックス で スマホリモコンカー」ということで、前回の「牛乳パック四脚」に続いて 100円ロボット系で行ってみたいと思います。ただし、スマホからコントロールできる仕組みとしたいので、その部分はどうしても高級？な仕組みとなってしまうわけですが、それでもできるだけ安価に実現するということで、まずスマホからコントロールできるようにするためにESP8266を使います。Arduinoよりも安価でしかも無線LANでつながってしまうIoTの申し子ともいうべきモジュールです。今回は手持ちのスイッチサイエンスさんのESPDeveloperという2千円以上するものを使いましたが、ESP8266なら700円くらいから選択肢があると思います。そして、モータドライバにはDRV8830を使います。I2C接続で使いやすく、秋月電子で170円くらいで入手できます。あとは左右差動式にするためにタミヤの楽しい工作シリーズのダブルギアボックスを使います。ここまでで2～3千円くらいでしょうか。
　さて、残りのパーツは100円ロボットらしさを出すため？に例によってamazonの段ボール箱の残骸を使いますが、今回はタイヤの部分にもう一つ、ペットボトルの底の部分を切り取って使ってみました。ちなみにこのペットボトルは我が家のハウスワイン？として常飲されているペットボトル入り赤ワインのもので、ペットボトルのごみの日の前になると大量にたまっていて入手には困りません。

　まずはペットボトルの底をカッターで切り落とします。

このペットボトルの底を車輪として使おうと思ったのですが、切り口側がポヨンポヨンでいまいち強度がありません。そこで、段ボールで同径の円盤を切り出して、ペット底の内側にはめ込んで強度を出すことにします。

　次に、みんな大好き「タミヤの楽しい工作シリーズ」の「ダブルギアボックス」を組み立てます。

　次に電装系ですが、今回はブレッドボード上に構成しました。

　ESP8266側の3.3Vとモータ駆動側を5V(4.8V)にして、間にI2Cレベルコンバータを入れて構成しましたが、はじめ、途中のジャンパの接触が悪く、うまく動作しなかったため、ロジアナでI2Cのラインを追いかけて調べる羽目になりました。

　ジャンパの接触不良に気づくまで結構時間がかかったんですが、どうにか動くようになりました。

　で、秋月電子で買った単三×4本のバッテリボックス（100円くらいかな？）にエネループを4本入れて、4.8Vを電源として供給、本体ベース（シャーシ？）はやっぱりアマゾンの段ボール、一応ヘリをまげて強度を上げています。また、下写真ではわかりませんが、後部底面に部品棚に転がっていたタミヤの楽しい工作シリーズのボールキャスタを両面テープで張り付けています。

　そして、今回、スマホからのリモートコントロールには、尾道さん（ROBOMICさん）が公開してくれているRCWControllerというのを使わせてもらいました。いや～、尾道さんにはROBO ZEROで遊んでいた頃から、いつも、お世話になっております。m(__)m 。

　iPhone の RCWController で 動かしてみた様子です。

　ちょっと、ペットボトルのタイヤがスリップ気味ですが、なんとか動かせました。

　参考までにプログラムを載せておきます。ハードの資料載せてないから意味ないとは思いますが・・・

牛乳パック四脚

　今回のがらくたは少し趣向を変えて、牛乳パック工作です。学校の夏休み期間が終わったこの時期になぜ牛乳パック工作かというと、先日、たまたま、Facebookで100円ロボット部というグループを見つけて、興味をもったからです。昔から、牛乳パックや紙コップ、ダンボール等をハサミで切ったり、テープで貼り付けている時は、頭のなかで「できるっかな、できるっかな～♪」という音楽が脳内再生される自分としては、Facebookを見て衝動的になにか作ってみたくなってしまいました。

　さて、では、何を作るかですが、第一弾としては、
　　　「牛乳パックを使いたい」
　　　「（一応ロボットっぽいものということで）モータで動かしたい」
　　　「（見た目だけでも）ロボット感のある動きをさせたい」
　　　「（モータやマイコン等の電装系以外は）100均または廃材等を積極利用したい」
といった幾つかのテーマを自分なりに用意して検討し、「牛乳パック四脚」を作ってみようと考えました。思いついた主な仕様としては、
　　　「牛乳パックのボディに脚が四本生えた外観」
　　　「1モータで四脚歩行で前進する」
　　　「モータは手持ちの『タミヤ楽しい工作シリーズ シングルギアボックス』で」
　　　（タミヤ楽しい工作シリーズ の各種パーツは当がらくた部屋標準在庫品で常に補充している）
　　　「脚やリンク等の板部品はダンボール（アマゾンの配送箱の底板）で」
　　　「関節やその他の機構もストロー、爪楊枝、竹ひご、はとめ等可能な限り日用品で」
といったところで進めることにしました。

　普段ですと四脚のロボットを作るのであれば各脚に2関節または3関節のサーボを用意して、四脚で12個のサーボを・・・となるのですが、今回は1モータで四脚を動かすので、まず、動作機構を検討することにしました。過去に作ったLEGOの記録や引き出しにころがっているロボットの残骸などを色々見た結果、以前にIchigoJamで動かしたタミヤ楽しい工作シリーズのリモコン昆虫の歩行機能を真似させてもらうことにしました。タミヤのこの透明ロボットのシリーズはアクリルロボットで有名な三井康宣さんの作品を商品化したものです。参考にしたリモコン昆虫は六脚ですが、その内四脚分の動作を模倣しました。
　まずは、動作やサイズ感のプロトタイプとして、四脚のリンク動作をLEGOで再現してみました。

　この動きを牛乳パックとダンボール脚で再現することを目指します。

　まずは、プロトタイプのLEGOを元にダンボール部品の図面を作成しました。ごく大雑把で簡単なものですが、印刷してダンボールに貼り付ければ、ダンボールを切るときに便利です。図面はフリーで使える（要メール登録）Draftsightという二次元CADを使いました。最近は二次元・三次元含めて非商用であればフリーで使わせてもらえる高機能なCADが提供されているので、自分のようなホビーユーザーにはありがたい限りです。ちなみに自分は二次元CADはDraftsight、三次元（3Dプリンタ用）はFusion360 を使わせていただいてます。感謝。

PDFファイルはこちら

　ダンボールは Amazon の梱包箱の底板を使います。

　図を貼り付けて、（両面テープで貼りました）

　できるっかな、できるっかな～♪　「ウゴウゴっ！」

　切り終わったパーツ。

　次に駆動系を用意。タミヤ楽しい工作シリーズのシングルギアボックスを最低速（344.2:1）のギア比の組み合わせで組み立て。

　モータはあとで取り付けることにしました。

　本体（胴体）となる紙パック。このために買って飲んだけど甘かった・・・。

　紙パックの上面を切り取って

　モータに線材をハンダ付けして

　それぞれの部品を組み上げました。紙パックだけだとペラペラなので、脚部品を切り出して余ったダンボールを底板に敷きました。

　レゴのプロトタイプを元に脚部品を組み立て

　反対側

　関節可動部にはストローで作った軸を通して、ダンボールのワッシャーで脚部品を両側から挟み込んで木工用ボンドでストロー軸とダンボールワッシャーを固定することで、回転可動できるようにしています。また、シングルギアボックスからの出力軸のクランクと脚部品は爪楊枝とセロテープで太さ調整をして接続しています。

　一通り組み上げたところで、大きなミスに気づきました。後ろ脚関節軸のストローの位置を誤って5mm程度後ろすぎる位置にあけてしまっていました。このため、ストロー軸が大きくたわんでしまっています。

　ただ、このストロー軸のすごいところは、上記の寸法ミスをストローの弾力で吸収してしまうところです。まあ、今回、偶然気がついた理由ですが・・・。これだけ歪んだ状態でも、弾力で吸収してなんとか動いてしまいました。こんなの、金属の軸だったら絶対動かないのに・・・。ストローすご過ぎ。今後の工作の材料として積極利用することに即決定。

　で、とりあえず、歩かせてみたところの動画です。

　こういう日用品で楽しむ工作っていうのもいいですね～。次は何作ろうかな？でっきるかな、でっきるかな♪～ ウゴウゴっ！