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2007年10月10日 (水)

少年司書ロボ0号(03) サーボモータに骨(ブラケット)をかぶせる

承前:少年司書ロボ0号(02) サーボモータのチェック:プチロボXの動力源

ロボットの骨格:ブラケット
 二足歩行ロボットの原動力である関節を作るには、サーボモータを支える骨が必要になる。プチロボXではそれをブラケットと呼び、ブラケット{ボディ、アーム}と言う風に、二つのアルミ板器具で構成されている。このブラケットという呼び方は、他のロボットでは「フレーム」とか「サーボ・マウント」とも呼ばれている。
 要するに、強い力(トルク)で回転するサーボモータをしっかり固定する支持具をさしている。プチロボXも他のロボット模型も大抵はアルミ板で作られているが、他の材質でも強固で耐熱性なら使えると思った。

 (註:関節はものすごく発熱するらしい。将来は、関節クーラーなんかが市販されるだろう(笑)。CPUクーラーと同じ道をたどって、空冷だけじゃなくて水冷とか油冷も生まれるだろう、楽しみ)

 プチロボXの特徴は、手はそれなりの長さがあるのだが、異様に短足に見える。これは股関節、膝関節、足首(関節)という三つの機能を、ブラケット{ボディ、アーム}で固定したサーボモータだけで接続しているからである。非常に機能的というか効率的な工夫だと思った。いわゆる臑(すね)がない。極端な云い方をするなら、関節だけで作られた足となる。
 こういった工夫は将来の万能四肢に発展する可能性もある。いわゆる「くねくね手足」とでも言えようか。

 この記事(03)では、関節の構成要素である「ブラケット・ボディ」をサーボモータに取り付ける工作をする。

工作03-1 サーボモータの裏蓋外し

サーボモータの裏蓋外し(1)
サーボモータの裏蓋外し(2)
 プチロボXでは、ブラケット・ボディをサーボモータの裏蓋にかぶせて固定する方式なので、まず裏蓋を外す必要がある。この工作は簡単なようで、実は私は苦労した。つまり、ネジというかビスが細くて長いものなので、扱いに不慣れな私は指先が震えたまま目がかすみ、9x4本のネジを外し、また留めた。その微細作業が辛かったわけだ。
 なお、裏蓋には方向があって、CEと言う文字が軸側である。

工作03-2 ブラケット・ボディとハトメ(鳩目)

ブラケットボディ+サーボモータ(1)
ブラケットボディへの鳩目はめ
 ブラケット・ボディを裏蓋にかぶせる前に、所定の穴に裏からハトメをはめ込む作業がある。このハトメは後日に、他の関節とブラケット・アームで接続するときに、回転を支える軸になる。だから忘れると、他の関節と接続できなくなる。
 ハトメを穴にはめるには、ドライバーの柄を使ってちょっとした工夫をした。単純なことだが、我ながら気に入った工夫だ!

工作03-3 骨付きサーボモータ

ブラケットボディ+サーボモータ(2)
ブラケットボディ+サーボモータ(3)
 写真は、サーボモータの裏蓋にブラケット・ボディを載せてネジ留めしている寸前と結果である。こういう姿を特筆したのは、作業を注意深くしないと、肝心要の原動力となる関節がうまく行かなくなる危険性を感じたからだ。マニュアルにも特筆大書きしてあったが、ともかくネジが細くて長いので、まるで針のように思えた。4本をバランスよく留めるには、丁寧さが必須。すぐにネジ頭をネジ切るタイプの人だと、要注意だね(爆)。

感想
 アルミ板で作られたブラケットを一つ一つのサーボモータにかぶせてネジ留めしている間中思ったのは、工作精度の高さだった。どのブラケットも、ねじ穴がぴったりとサーボモータの裏蓋の穴に合致し、少しのズレもゆがみもなかった。こういう成型のできる工作機械があって、それを操作する人がいて、出来上がる物なのだろう。

 一つ疑問だったのは、サーボモータの裏蓋を留めているネジというかボルトというか、ビスというか、その「長さ」が気になった。つまり、サーボモータの裏蓋だけを固定させる容量のネジに、厚さ1mmほどのアルミ板をかぶせてネジ留めするのだから、当初予定よりも1mmほどネジ留め強度が落ちるのじゃなかろうか、という心配だ。サーボモータのプラスティック外郭には固定用の穴が別に二カ所あるが、プチロボXではブラケットの固定にその穴は使っていない。
 逆に、そこにキットの工夫があるのだと思った。裏蓋重ねブラケット留めを選択することで、全体形状がすっきりしたわけだ。こういう見極めは、きっとキット制作者の感性に属することなのだろう。

 それと次回ではっきり分かるが、鳩目(ハトメ)を他の関節と接続する要(かなめ)にしている。こういう用法が一般的なのかどうかは知らないが、すっきりした工夫だと、重ねて思った。

 つまり、関節を一つ作るにも、ものすごい工夫が積み重ねられた結果なのだと、ほとほと感心しながら、せっせと9つのサーボモータにネジ留めしていた、ということ。

02←また続く→04

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受信: 2007年10月15日 (月) 16時02分

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