2016年4月30日土曜日

バタフライ型歩行ロボット

バタフライ型歩行ロボットを作ってみました。
「二足歩行型ロボット」のように片足ずつ交互に前進するのではなく、
同時に出して前進するので、水泳のバタフライから命名。
当初、「ハイハイ型ロボット」にしようかと思いましたが
ハイハイの映像を見ると、交互に前進していました・・・(^^;

スイッチを入れると、目が赤く光りながら、歩行します。

力強く階段を上がることもできます。
(電池が前方にあるので重心が前にあり、降りる方は不得手)

アイス棒にM4ネジが入る穴を開けます。
(ドリル又はハンダこてで焼く)
M4×70mm 及び 25mmのネジを通し、
ナットは接着剤で固定します。
70mmの方は5mmφのストローを通しています。
クランクプレートはギアボックスに付いているものです。
いずれも中心間の距離を3cmとしています。

ギアボックスはタミヤの「ミニモーター低速ギアボックス」を利用し
149.9:1で組み立てました。(回転数:42rpm、トルク:470gf・cm)
 ギアボックスを高さ1cmの板にネジ留めして、
12cm×4cmの板に張り付けました。
①の右のものは、
ギアのシャフト位置から45mmずつ離して
ホットボンドでストロー部を板に固定しました。

電池ケースにドリルで穴を開けて板にネジ留め
(この電池ケースは秋月で購入したものですが、
勿論、プラスチック製のケースでもOKです。)

2個のペットボトルキャップに針金を通し、
さらにホットボンドで2個を固定。
それぞれのキャップの真ん中に穴を開けて、LEDを挿入。
針金とリード線をチューブに通し、
針金は電池ケースの板にネジ留めしました。

④を②のモーターリード線の出ていない方に接着剤で固定

電池、モーター、LEDを配線します。

このようになりました。

リード線は歩行中 邪魔になるので、
板に貼っておきます。
スライドスイッチはビーズで板に固定してみました。

側板を切って(長方形でも三角でもOK)
M4ネジが軽く回る程度の穴を開けます。

⑦の25mmのネジに6mmφのストロー5mm程度を通してから
⑧の板を取り付け、ナットで固定します。
ナットは走行中に外れやすいので
接着材でネジに固定しておきます。

このままでも歩行しますが、
すべりやすいところや、階段昇降時は
すべり止めシートを貼っておくといいかも知れません。


動画で撮影してみました。


バタフライ型歩行ロボット は、↓こちらの海外のYoutube作品を参考に作ってみました。

(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)






2016年4月24日日曜日

屋内外で使える! グルグル回転式の洗濯乾燥装置<2Way電源>

先日、「干物作成機」を作りましたが
もう少し大きなモーターを使って、強力に動く装置を作りました。
2Way電源(ソーラー、100V) 搭載です。

勿論!干物も作れます。
2~3kg程度の洗濯物を回して早く乾燥させることも可能です。

脚の部分は、前回と同じく
ニトリの「パラソルハンガー2段(952円税別)」を利用しました。

ギヤードモーターは「日本電産サーボ」のDME25規格のモーターを使ったものです。
定格電圧DC12~24V、5800rpmを120rpmまで減速しています。
オークションで1080円で落札しました。(中古品)

モーターシャフト上部に穴が開いているので
L字型金具をネジ留めし、

回転台を取り付けました。

電源は2系統なので、ON-OFF-ONのトグルスイッチを使用



こんな感じです。

ACアダプターは古いパソコン用のものを使用。
(AC100VをDC12~24Vに変換できるものならなんでもOKです。
電源トランスでAC低圧にしてからダイオード、コンデンサで整流も考えましたが
手っ取り早くACアダプタを使用しました。)

DC側の被覆を剥がすと、単芯シールド線になっていました。
外側の線をまとめて束にして、マイナス側に接続。
内側の線をまとめて束にして、プラス側に接続しました。

使用したソーラーパネルは
最大出力:20W、解放電圧:18.2V
  オークションで1700円で落札しました。新品で超格安!!
送料は別途1000円要ったけど・・・


ビデオに撮ってみました。
タオルは脱水機ではなく手で絞っただけの状態で重いです。
総重量は約2kgありましたが、もう少し回せそうです。
あまり重くさらにバランスが悪いと、モーターより、パラソルハンガーの脚がぐらついて倒れそうになります。

部屋の中でも、窓越しに太陽光が差し込むところなら
元気に回っておりました。



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
是非こちら ↓ も見てみて下さい。

(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見えない場合もあります。)


2016年4月22日金曜日

屋内外で使える!! 「グルグル回転式の干物作成機」<3Way電源>

屋内でも屋外でも使える! 「グルグル回転式の干物作成機」を作りました。
3Way電源 (ソーラー、乾電池、100V) 搭載です^^

脚の部分は、ニトリの「パラソルハンガー2段(952円税別)」を利用しました。

ギアはタミヤのエコモーターギアボックスを
38.2:1で組み立てました。

パラソルハンガーに差し込めるようにしました。
回転台を取り付け、干物を下げられるように針金で作ったフックをかけました。


電源3Wayなので、ロータリースイッチを使用。
12接点もありますが、使用したのはオフ2つも含めて5つだけ・・・


USB
ACアダプタ経由で100Vに繋ぎます。


不要になったUSBの被覆をはがすと
赤・黒・緑・白の4本のコードが出てきます。
緑と白はデーター用なので、今回は使いません。

赤と黒の電圧を測ると、5.184Vありました。
しかし、今回使用するモーターは定格3Vまでです。

抵抗で分圧してもいいのですが、
 ダイオードの順方向降下電圧で下げることにしました。
シリコンダイオードでもいいのですが、
スイッチングダイオードにしました。
(3個直列にしたところ、モーターにかかる電圧は2.8Vになりました。)
抵抗を使用するときは、抵抗器(1/2w、1/4W・・・)など
電力消費値を超えると考えられるので、
複数個の抵抗を並列接続しないといけないと思います。


ニッケル水素電池
アルカリ乾電池でもOKですが、
ソーラーで充電しようと思い、充電池にしました。
電圧は1個あたり1.2Vなので、2個直列で2.4Vです。


ソーラーパネル
2V、0.5A (1W)のパネルです。(OPL20A50101)
秋月電子通商で1枚 550円です。


スライドスイッチオンでソーラーから充電池に充電
逆流防止用にショットキーバリアダイオードを入れました。
(なるべく順方向降下電圧の少ないものがいいです。)

カレイとイカと椎茸を回してみました。
モーターが小さいので、数100g 程度がMaxです。



約3時間 回し続けて出来た干物です。
重さを測ったら450gありました。
(残念ながら、回す前の重さは測り忘れていました。)

約3時間後の椎茸は、こんな感じです。

さらに4時間回すとこんな風になりました。


軽い洗濯物(靴下・ハンカチ・ハンドタオルなど)でも、回すことが出来て 早く乾きます。
屋内干しのときは、電池か100V電源(USB)を使えば便利です。



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
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(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見えない場合もあります。)





2016年4月17日日曜日

ダイソーの「広角2LEDライト」と「手動発電2LEDライト」を使った「USboy」

ダイソーの「広角2LEDライト」と「手動発電2LEDライト」を使って工作をしてみました。
命名 「USboy」 (US ボーイ= アメリカの男の子?)
いや・・・ただUSBで光るだけです。 (^^;


手のUSB部分は「広角2LEDライト」を使いたかったのですが、
どうしても配線を出すことが出来ず断念・・・
上の写真の左下のケーブルを切断し
ケーブルに針金をビニールテープで数か所留めて凸凹感を出し、
熱収縮チューブで覆いました。
右手のMicroUSBはダミーです。何の役にも立ちません。

「アカン!アカン!撮影禁止やでー!化粧してへんのにぃ」

トンボのポーズ

そうそう、得意技は「光りワザ」
左手のUSBをモバイルバッテリーに接続

背中は7色に光るLEDやでー!
色っぽ~い?

「飛びます!飛びます」




これ以外の実験や工作も掲載していますので、
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2016年4月15日金曜日

光る!「永久ゴマ」

先日、弛張型発振回路を使った「永久コマ」を作りましたが、
今回はこの永久コマが光るように改造してみました。

コイルは"コマを回転させるためのもの"と "光らせるためのもの"
別々ですが、並列に接続し単3乾電池1個に接続しています。

コイルの太さ、巻き数はこのようにしました。
コマを回転させるためのコイル:0.35mmφのUEW  700ターン
      コマを光らせるためのコイル:0.2mmφのUEW   30、15ターン
                       コマのコイル:0.1mmφのUEW   150ターン

この巻き方で
単3乾電池1本で約24時間、光ながら回り続けます。
最長で27時間37分回り続けました。
回し始める前の電池電圧 1.619V
コマが倒れた時の電圧は 0.993Vでした。
その後、暫く電池を休めると 1時間ほど回って倒れました。

コマを光らせるためのコイルの太さや巻き数によって、
コマのLEDの明るさ と 電池の持続時間が変わります。
例えば、 0.35mmφ 15、15ターンにすると、
コマのLEDは明るく光りますが、電池の持続時間が短くなります。
0.1mmφ 30、30ターンにすると
コマのLEDの光り方が悪くなります。

また、コマを光らせるためのコイルコマを回転させるためのコイル
の位置関係によって発振間隔が変わるため、
それによっても、電池の持続時間が変わります。

<コマの作成>

直径21mmの厚紙に外径18mm内径8mmのワッシャーを貼り
4ヵ所ほど、穴を開けておきます。


0.1mmのコイルをナツメ球に150回巻きました。


②を①にくくり付けます。


厚紙の中心にM5ナットと爪楊枝を接着材で固定
ナットの周囲にはビニールテープを巻いて
LEDが短絡しないようにしました。


コマの足の部分の長さは、
ダイソーで販売されているネオジム磁石2個分より
少し長い程度(6.5~7mm)あたりが、いいような気がします。



赤色LEDと青色LEDを 逆向きの並列接続にします。
片方のLEDはほとんど光りませんが、
逆向きの並列接続にすることで、
大きな逆起電力がかかってLEDが破壊されることを防止します。


⑤のネオジム磁石を1個ずつを対称に、極性を逆にして貼ります。


 つまようじはナットの上1.5~2cm程度のところで切断します。


<本体の作成>

コマを回転させるためのコイル
六角ボルト(M6長さ30mm)に直径17mm程度の厚紙で
ボビン状にしておくと巻きやすいです。

0.35mmφのポリウレタン銅線を700回巻きます。
コイルの両端は10cm程度残しておきます。


 コマを光らせるためのコイル
0.2mmφのUEWを利用します。
直径65mm(ガムボトル)程度のものに、
まず15回巻く~5cmほど伸ばす~さらに同じ方向に30回巻きます。



下のように回路を組みます。
乾電池の左側がコマを回転させるための回路、
乾電池の右側がコマを光らせるための回路です。


以降
コイルA:コマを回転させるためのコイル
コイルB:コマを光らせるためのコイル
とします。

このようになります。


③を板に張ります。
コイルAの横に高さ22mmの木片をたてています。
コイルBを貼った小皿が
コイルAの真上に位置するようにしています。

コイル同士の位置関係で発振間隔が大きく変わります。
コイルAの上でコイルBを動かすと
基板のLEDの点滅間隔が変化します。


 コイルBの向きでコマの光る色が異なります。
このように青色に光っていますが、

コイルBを裏返すと、赤色に光ります。

青色が光るようにしてコイルBを小皿に貼ります。
小皿を少し深いものにすると、光が皿に反射して幻想的かも知れません。
(ここで使った小皿はキャンドゥで2枚100円で販売されているものです。)

小皿を木片に貼って完成で~す!!

ビデオに撮ってみました。

緑も青と同様に、赤色LEDと逆向きの並列接続にしています。

乾電池の寿命をなるべく長くしようと、
色々とやってるうちに7個も出来てしまいました。(^^;

<電圧波形の自由研究>

①コイルAの端子電圧 (基板のLEDの端子電圧)
コマを回転させない状態 VS 回転させた状態

正方向は約1.5V、自己誘導起電力は約5Vです。
コマがゆっくり回るため、
前回の発振回路コマよりコイル巻き数が多いにも関わらず
自己誘導起電力が低くなっています。
またコマが回った時の電磁誘導も発振回路コマほど
強くなく、周期はわずかに短くなる程度でした。


②コマに逆向きの並列接続にしたLEDの端子電圧
正方向 約3.0Vのときに青色LEDが点灯
負方向 約1.8Vのときにわずかに赤色LEDが点灯します。
周期は約35μsとかなり短く
基板のLEDに比べると約1700倍もの点滅間隔で点滅しています。



(Flashで作成しているため、スマホや携帯で見れない場合があります。)