普通の段ボールで、手と連動するでっかいロボットハンドを作ってみました。


こんにちは、かみロボ研で主に考えて作ること担当している田中です。

今回のMaker Faire Tokyo 2015の出展に向け、手袋をした手と連動して動く段ボール製のロボットハンド・段ボールの手「DANTE|ダンテ」の巨大バージョン、通称『でかダンテ』を作りました。

大きさは、大人の手の3倍で、ちょうど人の頭を掴めるサイズ。

使っている材料は、約2mm厚のE段と呼ばれる段ボール板+輪ゴム+釣り糸+拾ってきた積層段ボール(複数の段ボールを重ねて接着した、荷物のクッション材に使われていたもの)が、手を形作る材料。

動かすための機構は、サーボモーター5つ+プーリーみたいな釣り糸を巻く輪っか+Arduino(コントロールボード)+9V電池2つ+曲げセンサー(ベンドセンサー:指の曲がり具合をリアルタイムに測って数値に置き換えてくれるアナログセンサー)を5本+複数のケーブルでできています。

※曲げセンサー(ベンドセンサー)は聞きなれないセンサーですが、約15cmくらいの細長いセンサーで、曲がるものに添わせる様にくっつけて使います。根元の電極部分がとても弱く、高額な割には油断すると直ぐ使えなくなる代物です。だから今回はグルーガン(ホットメルト)の溶けたプラスチックで補強しましたが、それでも会期中に1本ダメになりました。

製作時間
は、寝ずに…48時間です。

動く仕組みは、
1)上の写真の様に手の甲に当たる部分に曲げセンサー(ベンドセンサー)を指の動きに従う様に配置し、それぞれの指の曲がり具合を測って信号で送り出してもらいます。

2)その信号をArduinoのそれぞれのアナログ入力端子(ANALOG IN)に読み込ませます。

3)アナログ入力端子から信号(0~2550の数字で届く)を受け取ったArduinoは、その数字をサーボモーターの回転角度に置き換えてサーボモーターのコントロールを行うためにデジタル出力端子(DIGITAL OUT)から送信します。※実際にはPWMという信号のON/OFFの間隔を細かく時間制御しているのですが、その辺はフワッと理解しましょう。

4)Arduinoからの信号を受けた各サーボモーターが、それぞれの信号に従って回転。その回転する部分に取り付けてあるプーリー(糸を巻く輪っか)が釣り糸を巻き上げます。

5)釣り糸が引かれることで、指が折りたたまれる様に丸まり、指が折れ曲がる仕組みです。

6)指が開く時は、モータの力は使わずに指の甲の側に張った輪ゴムの力を使っています。もちろんこちら側にモーターを仕込んで〜も考えられますが、複雑化する&高額化するので今回はパスしました。


金属やプラスチックでこのサイズのロボットハンドを作ると、怪我をしそうで危なかったり高額だったりしますが、段ボール製の「でかダンテ」は、その逆で普段のみんなの生活の中で慣れ親しんでいる段ボールと輪ゴムと釣り糸なので、とっても人にフレンドリー。

実際、MFTの会場では自分の腕を掴ませてみたり、頭をつかんでみたりしていて、人とロボットの距離感がとても近い、触れ合うコミニュケーションの可能性も秘められたロボットが作れるのでは?と思わせてくれました。

もう子供達のキラッキラッした目が最高だったのですが、HPには写真載せられず残念ではあるのですが、たぶん想像できるかと。そして個人的にも出して良かったと思うのは、その子供たちが「作ってみよう!」「ウチ帰って作ろうよ〜」と興奮した口調で言っていたこと。

僕らはちょっと先に行ってますから、この夏休みにどんどん追いついて来て欲しいな〜と思ったMaker Faire Tokyo 2015でした。

最後に、来てくれて体験してくれた皆様、ありがとうございました。僕らはまだ動き始めてから2ヶ月の研究室。その最初の一歩のMFTで皆様の反応&感想&ご意見をいただけ、とても嬉しかったです。

これからももっと「おぉ、その手があったか〜」的なロボットを提案&開発していきたいと思いました。MFTに来てくれたみなさん、ありがとうございました!

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我々「かみロボット研究室」では、段ボールで作るロボットをベースにした教材やワークショップの開発を行っています。ご興味のある方は、お気軽にご相談&お問い合わせください!

お問い合わせはコチラ > info@kamiroboken.com

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