はじめに 前回製作しました4足歩行ロボットは、そのデザイン(姿・形)が家族に受け入れられず、もう一つの評価でしたので、次の製作として、ゆるキャラの代表、「ふなっしー」のロボットを作ってみることにしました。
1.デザイン ふなっしーの姿・形から、製作するロボットのデザインは、右に示す概観図のように決めました。 身長と胴体巾の比率は、2:1とし、胴体の形状は、上から見て円形にしました。頭部、胴体、足の部分の高さ比率は、1.5:1.5:1 程度となるようにしてみました。 実際の大きさは、身長240mm、胴体巾120mmとしました。この大きさは、内部に組み込むサーボモーターや電池、回路基板の大きさから決定しました。
2.機構設計 ロボットの動きは、内部のメカ機構を簡単にするために、2足による前後歩行と、手の上げ下げ、ならびに手の開閉のみに限定しました。 歩行時の重心移動のために、胴体部分は、前後左右に少し揺れる(傾むける)ことができるような構造にします。 左右への移動は、右足、左足の歩幅を変えることで実現することとしその場での信地旋回などは考えません。 このままでは、歩くおもちゃ程度の動きしかできません。もう一工夫欲しいところです。そこで、ふなっしーの声でしゃべらせることにしました。 3.制御基板 ロボットの制御には、PICマイコンを使いました。使ったマイコンは、dsPIC30F3012です。クロック約30MHzの16ビット、18ピンの小さなマイコンですが、24KBのROMと8KBのRAMが搭載されています。 サーボモーターのコントロールだけなら、このマイコン一個で済むのですが、おしゃべりをさせるために、2つのICチップを追加しています。一つは、音声データを格納しておくフラッシュROMです。1Mビット容量の24FC1025を使いました。PICマイコンとは、I2Cインタフェースで接続します。約16秒間の音声を格納しておくことができます。 もう一つは、オーディオアンプです。NJM386を使いました。このチップは、8Ωのスピーカーを駆動できます。 ふなっしーの音声は、CDから抽出しました。抽出した16ビット、ステレオ、44.1KHzの音声を、8ビット、モノラル、8KHzのu-Lawに変換し、フラッシュROMに格納しました。 PICに内蔵の出力比較モジュールを使ってPWM信号によるD/A変換を行い、フラッシュROMから読み取った音声信号を再生しています。
4.製作 腰の部分や手を取り付ける円形板ならびに制御基板や電池ボックスを搭載する円形板(直径120mm)は、全てタミヤの1mm厚のプラ板から円形カッターを使って切り出しました。 1mm厚の円形板2枚を、2mmのプラ棒を挟んで接着し、4mm厚の円形板としています。サーボーモーターの軸受け部分などは、1.5mm厚のプラ板を使って作りました。 軸受けなどの回転部分には、真鍮製のハトメを使って強度を補強しています。 完成写真を次に示します。
5.ふなっしーのロボットが動いた
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