中野島ロボット

小さなロボットの自作記事を書いています。

週間中ロボ124 コンテスト締切まで48時間

今年も”ものづくり文化展”にエントリーしようと思います!

つづき

ついに脚が完成!

結局ラズパイでの3Dモデリングは諦めて、Windowsマシンで使い慣れた、MS 3D Builder で足のモデリングをやり直しました。
ただRPi4で3Dモデリングが出来ないわけではありません。BlenderとOpenSCADをインストールしてあり、起動は出来ていますが、ソフトの操作に慣れていないためです。
Blenderは高機能すぎです。OpenSCADはCADとは言いながら、基本はCUI入力なのでちょっと癖があります。

 

デザインの変遷
中野島ロボットのロボットは、どこか柔軟性を持たせて作っているのですが、このロボットの足も柔軟になるように造形しています。

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上段右から左に作成して行き、右端が最終型です。
最初は既存の部品を組み合わせて実験していました。これはThinkgversで公開している「Ardiroid One」のオプションパーツです。
次に作ったモデルは・・・折れました。カーボンフィラメントでも2mm厚ではちょっと弱いようです。
その次のモデルは、硬過ぎで全く”しなり”ませんでした。
下段はSG90付属のサーボホーンを使わない造形を試しています。次のモデルも折れてしまいました。意外と苦戦していて、ひざの部分を戻してみましたが、硬すぎて”しなり”ません。なかなか難しいです。

 

最終型
そして、このモデルがこれまでの研究成果を元にしたコンテスト用の最終モデルです。

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左が前回モデル。真ん中がコンテストに使う90度モデルです。

この足は柔軟性を持ちつつ、強度のバランスを狙ったデザインにしました。全体と膝で着地の衝撃を吸収します。作ったのは90度と110度のもので、コンテストには姿勢が低くなりモーション調整が簡単そうな90度の方を使います。角度以外は同じじですが、ちょっと雰囲気が変わります。
一本づつ印刷しているので、RostockNanoで10分程かかりますが、一時間あれば6本(片側2本+予備1本の左右)印刷できます。
あと、ネジを止める部分の向きを見た目がスッキリするように変えています。

 

その他のポイント
SG90サーボモーターのホーンを止める4mmのタップネジを止めるために、直接脚をサーボモーターの軸に印刷したホーンを取り付けるようにしました。このM2 4mmのタップネジは意外と入手が難しいと思います。代わりに、タミヤのミニ4躯でお馴染みの M2☓10mmで止めるようにしました。

滑ってしまうかもと思っていましたが、試作した感じでは大丈夫そうです。
あとサーボモータが取り付く面の型抜きは、円柱では無く多角形にしているので、回すとクリック感が出ます。つまり効いているはずです。


ほんとは
体全体の大きな動きはこのロボットで検証出来ますが、安定した歩行動作の肝は足首なんです。これは種類が多すぎて、検証に時間もかかるので、コンテストの後に作って行きます。 

 

機体は完成
とりあえずコンテスト用の機体は完成しました。

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ペンギンに見えない?
最終的に作っているのはペンギンロボットなのですが、ペンギンのように二足歩行させるとなると、形状と動作だけではちょっと難しいかもしれません。

 

おっとそれから
電池も充電しておきます。 明日はモーションの作成なので、電池を沢山使っても良いように準備して置きます。
 

つづく

 

購入品情報 
1. カーボンフィラメント

このロボットはカーボンPLAフィラメントを使用しています。カーボン色ではなく、ちゃんとした単繊維のカーボンが入ったものです。
Amazonに安価で評判の良かったカーボンフィラメントが入荷していました。

中野島ロボットが購入使用したときは一時的な品切れだったので、製造は同じと思われる在庫のあった3D Heroのものを使用してこのロボットを作っています。


2.ほしいものリスト 
これはカーボンポリカーボネート製のフィラメントで、高いので買えていませんが、いまのカーボンフィラメント(PLAとPETGがまだまだある)が少なくなったら試して見ようと思います。

 PCの場合は反りがひどいのですが、強度はすごいので気になるところです。
フィラメントの強度は PLA<強化PLA<ABS=PETG<PC=ナイロン のイメージをもっているのですが、どうでしょう。