2016年5月30日月曜日

手作り 2足歩行ロボット(ダイソーのプラレールを改造)

先日、中国製の200円以下のギアモーターを使用した2足歩行ロボを作りましたが
今回はダイソーのプラレールを改造して作ってみました。

中国製のギアモーターより ギア比が低いので、
速く歩きますが、力は弱いです。


材料を切り出します。
固定用は木片、側板はアイス棒で作りました。
アルミパイプはパイプカッターで切断し、ルーターでバリを取り
3mmφ×5mmは モーターシャフトにはまるように、ルーターで内部を削っています。
(パイプカッターもルーターもダイソーで購入出来ます。)

それぞれの板にテキトーに色を塗ってみました。
側板にアルミパイプを通し、エポキシ系接着剤で固定、
側板固定用の木片には、待針をコの字型にして差しました。
腕支え用には、ダイソーの「洋蘭支柱」の被覆を剥がしてを使用しています。

足もダイソーの「洋蘭支柱」の
被覆を剥がして、折り曲げています。

目はプラレールのタイヤとワッシャー、待針で作りました。

手は鉄製の針金を折り曲げ、
腕は1.2mmφの銅針金を使用。
繋ぎは少し細めの銅製針金を巻いて、しっかりハンダ付けします。
先端のネジもフラックスを塗ってからハンダ付けしました。

ダイソーのプラレール

はめ込み式のケースを外して、タイヤを外します。

タイヤはかなり頑丈にくっついていて 外すためにはかなり力がかかります。
ギアのついたタイヤ(ゴムが巻いてあるタイヤ)は 
本体を持って車輪を引っ張ると
ギアが壊れたり、ズレたりして、完成したときに うまく動かなくなってしまいます。

両側の車輪をペンチで持って、引っ張るようにします。
恐らく片側の車輪が外れるので、もう一つの車輪は
外れた方のシャフトをペンチで持って外します。
どうしても本体に力をかけてしまいそうな場合は、
タイヤを壊して(バーナーで熱したカッターなどで切断)するなどした方がいいかも知れません。

私は、このギア部分が数個 痛んでしまって
やり直しを繰り返しました。

 ⑧
本体の右の方(スイッチのある方)を少し切断しておきます。

クランクはタミヤの「クランク金具」を使用。
中心から1つ目の穴にM3×2cmの小ねじを通して
2つ目の穴以降は切断しました。

シャフトに①で作った(ルーターで削ってシャフトに入るようにした)
3mmφ×5mmのアルミパイプを通します。

クランク金具を取り付けます。

側板の下の方に、足をM2小ねじとM3用のワッシャーで固定します。

⑫の上側のアルミパイプに腕を通してナットで締め
下側のアルミパイプをクランクプレートのネジに通しナットで締めました。
(それぞれのナットは歩行中に緩まないように接着剤で固定)
木片は本体にホットボンドで貼り付けました。
目は木片に差し込んでいます。

乾電池は新品を使用するより、
少し使用したくらいのもの(1.45V前後)の動きがいいように思います。


作ってはみたものの、
個人的には前回の中国製のギアモーターを使った方が作りやすかったです。(^^;

(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。)





2016年5月27日金曜日

簡単手作り 2足歩行ロボット(中国製の200円以下のギアモーター使用)

2足型歩行ロボットを作ってみました。

<作り方>
材料を切り出します。
固定用は木片、側板はアイス棒で作り
マジックで色を塗りました。
アルミパイプはパイプカッターで切断しています。

アルミパイプを側板の穴に通し、エポキシ系接着剤で真っすぐに固定。
側板固定用の木片には待針を折り曲げて、差し込んでいます。

 ③
クランクはタミヤの「クランク金具」を使用。
中心から1つ目の穴を使用するため、少し切断しました。

手は「ヒューズ銅ツメ」を利用。
1.2mmφ銅針金の片側にハンダ付け。
(フラックスを塗ってシッカリハンダ付けすると、ペンチで引っ張っても外れません。)
銅針金のもう片側にはM3×2cmの小ねじを同様にハンダ付け。
こちらもペンチで引っ張っても動かないか確認。

アルミパイプに小ねじを通して、ナットで固定します。
(ナットは動いたときに、回らないように エポキシ系接着剤で、ネジ部に貼り付け。)

ギアモーターはこれを使いました。
(リンク切れになっていたら「DC1.5-6V  ギアモータ」あたりで検索してみて下さい。)
送料込みで200円以下で購入出来ます。(届くまでに2~3週間かかります。)

ギアモーターのシャフトを少し切断し
クランクをシャフトにネジ留め、
側板を②の折り曲げた待針に通して、
側板固定用の板をホットボンドでケースに貼り付けました。

横から見るとこんな感じです。

目はダイソーのハンダケースの蓋部分にLEDを入れて作りました。
①の頭固定用の木片に差し込んで、ケースに貼り付けています。

今回の装置は単3乾電池1個使用のため、
このままではLEDは点灯しないので、
 で点灯させています。
基板とコイルをケース前面に貼りました。



 ⑧
足はダイソーの「洋蘭支柱」を使用。
被覆を剥がして、折り曲げています。

側板の下の方に、M2小ねじとワッシャーを使用して
シッカリ固定します。

手が下がらないように、ボビンの上あたりに針金を貼っています。

これで完成で~す!!


ビデオで撮ってみました。



(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5月14日土曜日

「光の3原色」実験装置

「色の3原色」と言えば、トナーでおなじみのシアン、マゼンタ、イエローです。
これらは混ぜれば混ぜるほどどんどん黒っぽくなっていきます。

ではでは、光の3原色を混ぜると どうなるでしょう?
「光の3原色」は赤、青、緑ですが、
これらは混ぜれば混ぜるほど白っぽくなっていきます。

今回はこの「光の3原色実験装置」を作成し、確かめてみましょう。

「色の3原色」と「光の3原色」の違いはこちらを見て下さい。

CD又はDVDに穴を開けます。
ドリルで開けてもいいのですが、
記録用のコーティングが剥がれてしまうので、
熱で開けた方がいいかも知れません。
(ハンダごて、ボルトや釘を火で熱したもの)

直径約2.5cmの黒の厚紙に6か所 針で穴を開け、
赤・青・緑のLEDを挿入します。
各LEDには光拡散キャップをかぶせておきます。
(ここでは赤・青・緑のキャップを使用しましたが、全て白でもOKです。)


各LEDの明るさを調整するために可変抵抗器(小型ボリューム)を使用します。
今回使用したものは「B100kΩ」です。
B10kΩでは、抵抗値の一番高いところでもLEDに光が残ります。
B100kでも少し残りますが・・・
お好みに合わせてどちらか選択して下さい。

可変抵抗器にはA、B、Cタイプがあります。違いは下記とのこと・・・
Aは 対数変化(最初はゆっくりと変化するもの)
Bは 比例変化                                           
Cは 対数変化(最初に急激に変化するもの)   
ちなみにA100kΩとB100kΩの両方を試してみましたが
大きな差はなく、個人的にBの方が好みでした。

可変抵抗器(小型ボリューム)の横に爪があるので、ペンチで折ります。
(この爪は「空回り防止用突起」です。正しく取り付けるには
この爪用の穴をCDに開けて差し込むのがいいかもしれません。)

①で開けた穴にそれぞれのパーツを差し込みます。
可変抵抗器は付属のナットとワッシャーを取り外してから
CDの穴に挿入し、そのナットを締めて取り付けます。




裏から見るとこんな感じです。


配線をします。回路図はこのようになります。



可変抵抗器とは別に赤色に75Ω、青・緑には33Ωの抵抗を入れています。
これは他の色がオフの状態 & その色の可変抵抗が0Ωの場合に
LEDに流れる電流が20mA以上流れないようにするためです。

例えば今回使用した赤色LEDは20mA時の順方向電圧は2.0Vです。
(4.5V(電源) - 2.0V) / 20mA = 125Ω
2個並列にしているので、その半分の62.5Ωとなりますが、
それに近い75Ωを使用しています。

ここで使用した青、緑LEDはどちらも20mA時の順方向電圧が3.5Vでしたので、
計算上25Ωですが、それに近くそれ以上の抵抗で33Ωを入れました。

緑色は20mA時の順方向電圧が低い物から高いものまで
範囲が広いので、使われるLEDのデータシートを見て計算して下さい。


ハンダ箇所や導電部同士が接触しそうな所はビニールテープで絶縁しておきます。


CDの4ヵ所に1cm角程度の柱を貼ります。


電池ケースと⑦を木板に貼ります。


ピンポン玉に直径1.2m程度の穴を開けます。


CDの真ん中の3つのLEDにかぶせたら完成です。

<やり方>

スイッチを入切りしたり、可変抵抗で明るさを調整すると
ピンポン玉の中のLEDと外のLEDは各色毎に連動して光ります。

外のLEDの光の強弱を見ながら
ピンポン玉の色を色々と変化させると おもしろいですよ。
下の写真はオン・オフだけですが
可変抵抗で抵抗値を変化させると微妙に色が変化していきます。

ピンポン玉の代わりにトレーシングペーパーで作った
とんがり帽をかぶせても綺麗です。

video


(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5月13日金曜日

2段の振り子

前回の「振り子が回転」の装置を使って
「2段の振り子」を作りました。
 「2重振り子」と似ていますが、
「2重振り子」は 1段目と2段目の支点が異なります。
今回の装置は1段目、2段目と同じ支点なので、
「2段の振り子」としました。

土台は前回の「振り子が回転」ものを使用しています。
土台は 厚み18mm×85mm×160mm
柱の高さは約10cmで、上部にラグ端子をネジ留めしています。

回路も前回と全く同じです。



1段目の振り子は、
0.8cm角×10cmの木柱の下から7.5cmのところに、 
ダイソーの魚串が通る穴を開けています。
下部は平板取付金具(70mm×15mm)を2枚 ネジ留めしています。

②の金具にダイソーのネオジム磁石を4個貼り、
①にぶら下げてました。
柱同士の隙間に、ストローを短く切って入れています。
(赤く見えるところ)

磁石とコイルの間は12mm程度です。
コイルに電流が流れた時に
コイルとネオジム磁石が反発するようにしています。
(「振り子が回転」の装置は引き合うようにしていました。)
理由はわからないですが、この方が動きがいいように思います。

2段目の振り子の基本形は
14cm×4cm×0.9cm程度の板の真ん中に穴を開け、4mmφのストローを通し
(今思えば、ストローを通さず魚串と板を固定しても よかったかな?)
上部と下部にダイソーのネオジム磁石(6mmφ)を貼っています。
(1段目の振り子に貼った磁石と反発するように貼ります。)
重さを変えるために、片側には1個、もう片側に2個貼りました。

板だけ回しても面白くないので
ピンポン玉を半分に切って、作りました。
速く回ると、間違いに気づかない !?
と思ったけど、バレバレでした。

 発泡スチロール球とフエルト等を使ってピエロも作ってみました。
足の下にネオジム磁石(6mmφ)2個を縦に貼り
帽子の中にも 2個入れています。

あまり重いと動きが悪くなります。
最初ピエロの足を樹脂粘土で作りましたが、
あまり動きが良くないので、バルサ材で作ったものに変えました。

可変抵抗の値を変えると、動き方も変わります。



1段目と2段目の振り子同士が反発することで
ランダムな動きとなり、ずっと見てても飽きないです。

(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。)