ご挨拶

 等身大のメイドロボ™ 〈メイドロイド™〉 の開発記録でございます。

 トップページで、全ての記事を一覧表示できます。
 バックナンバーでは、1ページずつ選択して記事を表示できます。

Maidroidlaboratory_0001_03

|

2007年3月13日 (火)

0000 序文 ~ 過去に制作した女性型ロボット

 これは、世界初のエンターテイメントロボットと銘打って、株式会社日本ビジュアルで1991年に完成、発表した等身大ロボット〈スセロティーナ〉でございます。
 ロボットに関する専門知識もないまま、手探りで設計製作を行いました。

デモンストレーション ムービーを再生
Click Demo Movie
20070313_00

 ロボットと申しましても、これは映像作品のSFX(特殊視覚効果)のカテゴリーの一つである「メカニカルギミック」の類で、番組やイベントでキャラクターとして使用する目的で製作したものでございます。
 構造的には、ここ近年のブームによって世間で急速に発達しております、ラジコン用サーボモーターを組み合わせて作られるロボットの、原始的なモデルにあたります。

 外観のデザインは、当時(株)日本ビジュアルの社長であった将城省吾(佐野隆)氏の手によるものです。
 一見、空山基氏の描かれる「セクシーロボット」のイラストをイメージしたようにも見えますが、実の所は、海外で製作されたCGで動くメタリックロボットのCMに刺激されたとの事で、1989年に身長約80cmの人形として完成させた後に、動力内蔵の可動モデルとして等身大の開発に移っておまりす。
 ((株)日本ビジュアルは(株)内外タイムス社に吸収合併の後、解散。その後、将城氏は代々木アニメーション学院にて講師を務めていたそうで、このロボットは同校の広告にも使用さておりました)

20070313_0120070313_02

 この頃は、イベント展示用ロボットのほとんどが、まだエアーシリンダーを使っていた時代で、演技も単調でパターンも限られておりました。
 その当時においては、サーボモーターによって動作速度やポーズの停止位置が任意にコントロールでき、しかもリアルタイムに演技が変えられるスセロティーナは、画期的なモデルでございました。
 しかし、当時はまだ小型サーボモーターやコンピューターの性能が低かったため、現代よりもかなり大がかりなシステムになっております。

 自由度は、片腕あたり指まで含めて11ch。
 首の3軸と目口の開閉で頭部は6ch。
 足首はフリーのため、脚は股関節と膝のみ可動で片足4ch。
 腰の捻りを入れると、全身で37chに及びます。

 当時の一般的なラジコン用サーボモーターでは、このサイズのロボットを動かすにはトルクが足りなかったため、特に力が必要な肩から肘までと股関節には、映画〈ショートサーキット〉のロボットや、映画〈ジュラシックパーク〉の恐竜のメカニカルに使用されている物と同じ、静止トルク380kg-cmの大型ラジコン用サーボモーターを使用しております。
 しかし、そのままでは大きすぎて関節の数だけのサーボモーターを内蔵する事ができないため、サーボモーターのケースを切断し小型化して胴体内のスペースに収め、ギヤトレーン、チェーンドライブ、ワイヤーリンケージなどによって各関節に動力を伝えております。

 動作は、プログラムによる制御とともに、アナログのマスタースレーブシステムによる制御も可能で、パフォーマーが躰にモーショントレーサーを付けて演技を行う事で、リアルタイムにも演技を行えます。
 まだモーションキャプチャーという言葉も一般には珍しかった時代の事でございます。
 プログラム制御時は、ホストコンピューターとRS422シリアル接続された、最大64ch出力が可能なPWM回路からコントロール信号を送ります。
 ホストコンピューターは任意の物が使用でき、主にPC98シリーズと、NEXT社のNEXTが使用されました。

 当時のニュース番組〈ニュース23〉に紹介された際には、キャスターとしての試みもなされました。

〈ニュース23〉記録ムービーを再生
Click Broadcast Movie
20070313_0320070313_0420070313_05

 当時は、まだノウハウの蓄積がないため開発は試行錯誤の連続で、現代から見れば大変効率の悪い部分や稚拙な部分が多々ございます。
 しかし、15年以上の歳月を経た今、ロボット業界のインフラは何倍にも発達し、多くの研究者、開発者によって様々なノウハウも蓄積されております。
 今、同様の等身大ロボットを作るのは、当時よりハードルが下がっていると言えるでしょう。
 今なら、当時よりも低コストで高性能なロボットの製作が期待できます。
 しかも、ワンオフで製作されるギミックではなく、等身大ロボットの開発プラットホームとしての量産すら困難ではないと思われます。
 これは、試す価値は充分にあるかと存じます。

|

2007年3月14日 (水)

0001 メイドロイド™の、開発計画のスタート その1

 遡る事2年、2005年の4月の事でございます。
 その昔、スセロティーナを製作した際のスタッフから数年ぶりの連絡がございました。
 そして、とあるロボットメーカーのスタッフを紹介されました。
 そのロボットメーカーでは新しい企画を模索されているとの事で、何かアイデアが欲しいとの事でした。

 そのロボットメーカーでは、双葉電子工業のロボット用サーボモーターを使用した研究用二足歩行ロボットの開発と販売を行っており、同時に、そのロボット用サーボモーターの販売代理も行っておりました。
 双葉電子工業のロボット用サーボモーターは、当時としては大変先進的な機能を持っておりました。
 トルクも充分あれば、シャフトは貫通軸設計で、ビスも貫通してナット止めを行うと言う、全体に強度を重視した設計になっておりました。
 しかも直交ニ軸の構成や両軸出力が容易で、金属筐体の放熱面積も大きく、目標角度に応じた弾性制御、負荷を測るトルクセンサーや温度センサーのフィードバックも可能で、加熱による焼損や高トルクによる自己破損を防ぐ、高機能サーボでございました。
 特に注目すべきは、目標角度に応じた弾性制御機能で、それまでと同様にホストコンピューター側からは簡単なオープンループで制御しながらも、簡易的なインピーダンス制御が可能になると言う、大変高度な機能を搭載しておりました。
 それまでのラジコン用サーボモーターでは、モーターの中ではクローズドループで角度を制御しておりますが、ホスト側から見れば角度信号を一方通行で送るオープンループ制御として使用されていました。
 フィードバックをかけないオープンループ制御のロボットでは、どれだけ負荷がかかっているか分からず力をかけ続けるため、例えば手を合わせて拝むポーズをとっていると、モーターやドライバー回路が焼ける危険がございました。
 扉を開ける動作の時も、アームの移動する軌跡と、ドアノブの軌跡が綺麗に交差しないと、余計な負荷がかかり、最悪破損する事もございます。
 これらは本来、フィードバックでアームにかかる負荷を検知して、ロボットの動きに修正を加えてやる事で解決するのですが、ラジコン用サーボモーターでそれを行うのは大変ナンセンスでございます。
 ホストコンピューターまでフィードバック信号を返すのであれば、既存のラジコン用サーボモーターを流用するよりも、全くのゼロから関節ごとサーボ回路を設計した方が早うございます。
 ところが、この双葉電子工業のサーボモーターは、コンパレーター回路の中で弾性制御までが完結しているため、ホストコンピューターまでフィードバックを返さなくても、ちゃんと手を合わせて拝む事ができるのです。
 なぜなら、かかった負荷に対して、角度が逃げるのです。
 無理をしてまで目標角度に向かわず、目標角度に近くなるほどトルクを下げるため、サーボモーター単体でフレキシブルアームが構成する事ができるのです。
 これを使うと、人間と握手する事も可能でございます。
 インピーダンス制御は、実際に人間と触れるロボットには必要な機能の一つございます。
 完全なものでなくとも、簡易的でもインピーダンス制御があるとないとでは大きく違います。
 トルクリミッターなどで機械的にインピーダンス機構を作る事も可能ですが、機構が複雑化してコストが上がりますし、人間型のデザインに収めるためには、余計な機構でスペースを割くのもあまり良い事ではございません。
 また、機械で作るよりも、電子的に弾性力を調整できる方が、制御も機構もずっと単純化ができます。

 そこで私は、僭越ながら、この双葉電子工業製のサーボモーターの特色を生かせるよう、単なるパフォーマンスロボットではなく、もう一歩進めて、実際に人間と触れる事が簡単にできるロボットを作ろうと考えました。
 そして、等身大のメイドロボットの企画を立てて提案する事となったのです。

 一言に等身大と言いましても、あまり大きな物は製作が大変でございます。
 担当者からは、身長100cmくらいで収めて欲しいとの要望がございましたので、まずは仮に身長100cmで設計の概略図を起こしてみました。
 しかし、身長100cmでは必要な数のサーボモーターを効率よく人間型の中に内装するのは困難で、腕には大きなバルジが飛び出しました。
 多少のバルジであればロボットデザインと言う事で許されるかと思いますが、それにしては少々大きすぎました。
 また、実寸大の設計図を広げてみると、大きさ的にややインパクトに欠ける面もございました。
 製品安全協会の身体計測報告書(1973年)によると、身長100cmと言うと日本人女児にして4歳児の平均身長でございます。
 これでは、あまり等身大らしくございません。
 そこで、サーボモーターのサイズとトルク、デザイン面との兼ね合いから概算を出し、当面は身長120cm~140cm程度の中で折り合いを付けようという話になりました。
 トルクと重量の関係から、小さく済むならそれに超したことはないので、等身大に見えてかつデザイン的に破綻の少ない範囲での最小寸法が望ましいのです。
 成人の平均身長でも154cm(1984年、通産省工業技術院、体格調査報告書)ですから、150cmまで大型化する必要はないかと思われます。
 まずは仮に最小のケースと言う事で、身長120cmで概略図を書き直しました。

メイドロイド設計20070314_00

 これが、メイドロイド開発のスタートでございます。

|

2007年3月15日 (木)

0002 メイドロイド™の、開発計画のスタート その2

 そんないきさつで、再び等身大ロボットを作る事となりました。
 メイド型ロボット――メイドロイド™でございます。
 サーボモーターのレイアウトを練り込み、それに伴い全身のサイズの変更、プランの細部を煮詰めます。

 何はともあれ、今はサーボモーターの性能が格段に上がっており、腕の殆どの部分がダイレクトドライブで設計できると言うのが、大変ありがたい事にございます。
 今では別段珍しくはないのでしょうが、私が15年前に制作した時は、等身大ロボットでこれ行うのは困難でした。
 指に関しては、今回も、胴体内にレイアウトしたサーボモーターからワイヤーで動力を伝達するワイヤーリグという方法を使用いたします。
 ワイヤーリグは、映画のSFXメカニカルに良く使われた方式で、ILMのスタッフがアカデミー技術賞をとった技術でございます。
 特にトルクの必要な肩、股、膝の関節には、サーボモーターを直列で2個連結して、トルクの倍増を行います。
 これはキャリブレーションが正確で弾性制御のできる現代のサーボモーター故にできる技術でござます。
 昔のサーボモーターでは、直列にして使うと立ちどころに焼損いたします。

 そうこうして設計を進めていたのですが、ある頃から、そのロボット会社の担当者からの連絡が途絶えました。
 後で知ったのですが、その担当者はロボット会社を辞め、企画は誰も引き継ぎをしていなかったそうです。
 ちょうど私も本来の生業が立て込んでおり、連絡がないのをいい事に開発の手を休めていたため、企画は自然消滅に近い形となっておりました。

 しかし、手を付けていた作業を途中で投げ出すのは性に合いません。
 そのロボット会社が作らないのなら、私が一から個人で製作する事にしようと決意いたしました。
 2006年4月。
 最初のスタートから一年経った頃の話でございます。


 私は造形の本職ではないのですが、一通りの材料の扱いは心得ておりますので、とりあえず形の検討のために粘土を練りはじめました。
 かつては、ハンス・ベルメール天野可淡四谷シモン等の、球体関節人形の写真集を集めては参考にしておりましたが、今ではその分野もずいぶんと裾野が広がっているようで、人形作家の方々も以前より増えております。
 模型分野の方でも、フィギュアやドールが増え、造形的にも構造的にもずいぶんと進化を遂げており、それらの商品や写真は巷に多数溢れております。
 資料には事欠かきません。
 そこで、参考になりそうな人形や写真集を集めてヒントにしながら、荒削りな所から形を作りはじめました。

20070315_0020070315_01

 設計を続けるにあたっては、サーボモーターを用意する必要があります。
 双葉電子工業のロボット担当の方に連絡を取って、色々とお話を伺いました。
 製品の仕様について非常に事細かく聞かせてもらえ、大変有益な情報が得られました。

 実際に双葉電子工業のサーボモータを購入するために、代理店である、件のロボット会社に連絡を取り、相談をいたしました。
 2006年7月の事でございます。
 以前の担当者はもういらっしゃいませんので、直接、社長とお話をさせていただきました。
 その折りに、そのロボット会社で進めていた新製品の企画などについても伺う事ができました。
 しかし、色々とお話をさせて頂くにつれ、どうもその社長の志向が私とは少々違う方向を向いていらした事に気付きました。
 その会社としては、ロボットを広く一般に売るのはあまり好まず、研究機関などに販売を限定していきたいとの事でした。
 一般に販売をすると、低価格競争になって薄利多売になりがちで、そういった商戦はあまり好まないと言う事だそうです。
 それよりも、限られた相手に適正価格で販売する方を選択したいとの事でした。
 確かに、一般に多く販売をすれば、ユーザーサポートの体制を敷く必要もあり、それはメーカーとして大変な手間がかかります。
 それなりの見識のある機関に販売するのは、取引も堅実ですし、初心者よりも技術面に長けているので、ユーザーサポートにかかる手間も違うでしょう。
 一つの見解ではございます。

 しかし、私としては、あまり好ましいスタンスではございません。
 それでは双葉電子工業は、このロボット用サーボモーターをあまり量産できないと言う事になってしまいます。
 この種の製品は、量産効果によって高性能低価格を実現しております。
 そのため、大量生産しなければ量産効果による利益が小さくなってしまいます。
 利益の少ない部門の製品は、今、いくら良い製品を作っておりましても、次世代、次々世代の開発が続けられるかどうか分からないのです。
 利益が芳しくないと、メーカーは開発を辞めてロボット用サーボモーター市場から撤退する可能性すら考えられます。
 事実、その当時の双葉電子工業のロボット用サーボモーターのシェアは、決して多いとは言えませんでした。
 他社製のサーボモーターのように普通の小売店では購入する事ができないのですから、当然と言えば当然でございます。
 ですので、もし双葉電子工業のサーボモーターを使ってシステムを組むと、将来、この分野の技術が進歩した時に、差し替えのできる新型モーターが双葉電子工業からは登場しない可能性も考えられます。
 この新世代のサーボモーターはシリアル接続のコマンド式ですので、一度システムを組みますと、今後サーボモーターのメーカーは統一した方が何かと都合が良くなります。
 それ故、メーカーの将来の展望はどうしても気になるところです。
 また、この時点での双葉電子工業のロボット用サーボモーターは、周辺パーツのインフラも他社に比べまして、いささか乏しく感じられました。
 設計に流用できるパーツが非常に少ないのです。
 一般ユーザーが少ないため、オープンソースで開示されるノウハウの蓄積も全くありませんでした。
 このインターネット時代に、先人の知恵をお借りする事ができないのは、とても大きなハンディです。
 サードパーティーの後押しがなかったのも辛い所です。

 優秀な面や、興味深い面の多いサーボモーターだけに、大変惜しゅうございます。
 これは、とても悩ましい問題でございます。

|

2007年3月23日 (金)

0003 メイドロイド™の、開発計画スタート その3

 仕事の合間を見ては、思い出したように粘土を練り、仮原型の作業を少しずつ進めました。

20070323_02

 そうこうしていると、2007年の1月に、興味深い本が創刊されました。
 〈週刊ロボザック〉と言う、ディァゴスティーニの雑誌で、毎週付録の部品を組み立てていくと、最後にはサーボモーターを使ったロボットが組み上がるという本でございます。

Rbz001

 興味本位で購入してみました。
 創刊号には、左前腕部の部品が入っておりました。
 よくよく読むと、基本ボディーが組み上がるのは49号だそうです。
 歩き始めるのは一体、何時の事でしょうか?

 とうとう痺れを切らしてしまい、私は創刊号を買ったそのすぐ後に、ロボットのキットを購入してしまいました。
 色々と検討した結果、価格と機能のバランス、周辺パーツの多さと今後の参考も含めて、近藤科学のKHR-1 HVを購入いたしました。
 組み立てると、半日で完成しました。

20070323_00

 10数万円の価格で、しかもこんなにも手軽に、二足歩行ロボットが組み立てられるようになるとは、良い時代になったものです。
 サンプルモーションを入力すると、その日のうちに歩き出しました。

 完成した所で、あらためて製品のラインナップを再チェックいたしました。
 近藤科学のサーボモーターは、周辺パーツの種類が揃っており、サードパーティー製の部品もござすます。
 比較的、普及度は高いメーカーのようです。
 また、40kg-cmの高トルクモーターもあり、シリアル接続のコマンド式も可能なようです。
 双葉電子工業の弾性制御とどの程度の差があるのかは分かりませんが、似た機能でパルスストレッチと言う機能も搭載されております。
 制御関係も、32chと多めのCPUボードも存在いたします。
 開発には色々と都合が良いようです。
 今や、件のロボットメーカーの依頼ではなくなりましたので、サーボモーターのメーカーに関して制限はございません。
 双葉電子工業の製品も大変魅力がございますが、今回のメイドロボットは、開発が簡単に進みそうな近藤科学のサーボモーターをベースにと、考えを切り替える事にいたします。

 試しに、使えそうな既存の部品を、メーカー製、サードパーティー製、共に一通り揃えてみました。
 そして暫く色々と組み合わせて、率の良いサーボの配置を検討いたしました。
 イトーレイネツと言うメーカーのフレーム用板金パーツと、高トルク型のKRS4014HVを主に使って組み合わせてみますと、既存の部品を組み合わせただけで、6軸のアームができあがりました。
 他にも色々と流用がききそうな部品が多く、設計開発は楽に進みそうです。

20070323_01

 こうなりますと、早くボディーの形状を進めたいと思います。 
 外装の形状の概略が出ませんと、設計寸法が決定されません。
 せっかく一人で制作しているのですから、機械の寸法と外形は、同時に見ながら検討したいと思います。
 設計に合わせてデザインが折れるのも、デザインに合わせて設計が折れるのも、あまり良い事ではございません。
 このあたり、一人ですと常に両方を同時に見ておりますので、優先順位の切り替えがやりやすくなります。

 まずはカポックを芯にして、油土で形状を作っていきます。
 当初よりも使用するサーボモーターのトルクが上がりましたので、内容積に余裕を見るため、目標身長を140cm付近まで上げて、造形を進めます。
 体積は3乗倍で大きくなりますので、120cmから140cmに2割弱上げただけでも、内容積は6割近く上がり、多くの余裕ができます。
 反面、重量が上がりますが、中空構造にする予定ですので、大きく影響は出ないでしょう。
 
 私は造形は本職ではありませんので美観には限界がありますが、寸法と内容積を割り出すための立体制作としてなら大きな問題はないでしょう。
 一端ロボットとして完成さえすれば、外観は後から作り直す事もできます。
 造形のプロに、別バージョンの造形を依頼する事も可能です。

 まずは、前に進めるため、とにかく作りたいと思います。

20070323_03

|

2007年3月28日 (水)

0004 メイドロイド™の、頭・胴の一次原型の象り

 メイドロイド™の一次原型の油土をシリコーンゴムで象ります。
 頭部の象りは、まず様子を見るため、前面に1.0kgのシリコーンゴムを使用し、石膏でバックアップいたします。
 それで大体の検討がつきましたので、背面は約500gのシリコーンと石膏バックアップで済ませました。 

メイドロイドシリコーン型20070328_00メイドロイドシリコーン型20070328_01

 ボディーは片面1.0kgずつ、総量2.0kgのシリコーンゴムによるスラッシュを、同じく石膏でバックアップいたします。
 油土原型には離型が楽なようにラッカースプレーを噴いて一膜作ります。
 そして自重で変形しないよう、畳んだ厚手の毛布の上に寝かして象りを行います。

メイドロイド原型20070328_02メイドロイド原型20070328_03

メイドロイドシリコーン型20070328_04メイドロイドシリコーン型20070328_05

|

2007年3月29日 (木)

0005 メイドロイド™の、頭・胴の二次原型起こし

 油土の一次原型から象ったシリコーン雌型に、ポリエステルパテを積層して二次原型を作ります。
 硬化したポリパテはどんなに転がしても変形いたしませんので、油土では難しかった取り回しがたやすくなり、色々な方向から見て修正を加えやすくなります。
 また、サンドペーパーで表面処理も行えます。
 この二次原型で、見た目の形を決定いたします。

20070329_0020070329_01

20070329_03

メイドロイドシリコーン型20070329_06メイドロイド原型20070329_04

 ワンオフでしたら、この段階でFRPで仕上げてしまえば軽くて簡単に制作できます。
 今回は後々、色々な実験を行う可能性がありますので、量産が簡単なように原型を詰めるため、一度ポリパテに置き換えて二次原型を作ります。
 それからもう一度シリコーン雌型を作ってから、複数体の生産を行います。
 材質も何種類か試したいと考えております。

 頭部は、ポリパテを約1.5kg使用いたしました。
 胴体は、前面だけで4kg缶を一缶消費いたしました。
 それで手持ちの在庫が終わりましたので、本日の作業は終了いたしました。

 ふと思い立ち、胴の雌型にノートパソコンを置いてみました。
 ぴったりで余裕こそありませんが、治まります。

メイドロイドシリコーン型20070329_0220070329_05

 胴は、指用のサーボモーターを内蔵する予定ですが、チャンネル数と取り回しを考えれば、いざと言う時には制御用にノートパソコンを収める事もできそうです。
 ハードディスクを、衝撃に強いノンスピンドルのシリコンディスクに変更すれば、転倒の衝撃ていどでしたら絶えられるかもしれません。
 二次原型の処理の段階で、余裕を取るために、一皮大きめに修正を入れる事を検討してみようかと思います。

|

2007年3月30日 (金)

0006 メイドロイド™の、背中側の二次原型の抜き

 仕入れ先にポリエステルパテが入荷しましたので、4kg缶を2缶引き取ってまいりました。
 一次原型のシリコーン雌型から、ポリパテで背中の二次原型を作ります。
 今回は約3kg使用しましたので、この段階で胴体の二次原型の重量は約7kgとなります。
 ある程度厚さを確保しないと彫刻ができませんので、これ位の量は必要でございます。

メイドロイド原型20070330_00

 工作室に、資材を置くためのメタルラックを更に2つ追加いたしました。
 今、工作室は沢山の書籍が積まれており、スペースを圧迫しております。
 そのため、ここまでの作業は実質、作業台のスチール机を含めても3畳ほどしか使っておりませんでした。
 等身大の原型ですので、もう少し場所が必要かと思っておりましたが、まめに片付けながら進めますと意外に省スペースで済みました。
 もっとも、六畳間で1人乗りの小型飛行機を作った方もいらっしゃる事から考えれば、制作物と、作業をする人間さえ入れれば、何とかなるものなのかもしれません。

 そうは言いましても、作業場が広いにこした事はありませんし、今後、機械関係の資材も増えますので、当面はメタルラックに書籍を積んで工作室に少し余裕を作る事にいたします。

|

2007年3月31日 (土)

0007 メイドロイド™の、二次原型の調整

 充分に硬化して歪みが出きった前後分割の二次原型ボディを合わせて、仮組を行います。
 見た所、やや厚すぎる感があります。
 特に腰部の厚みが厚いようです。
 金工用鋸で切って、調整しながら貼り合わせを行います。

メイドロイド原型20070331_00メイドロイド原型20070331_01メイドロイド原型20070331_02

 頭部を乗せて様子を見ます。
 まだ腕がないため、肩幅以下が小さく見えます。
 追々調整が必要でしょう。

メイドロイド原型20070331_03

|

2007年4月 8日 (日)

0008 メイドロイド™の、造形の調整

 メイドロイド™の造形の調整を進めます。
 これは、大変難しく、なかなか思うような結果が出ません。
 特に、頭部は未解決の問題が山積みでございます。

 等身大の人間の顔をした造形物は、大変難しい問題がございます。
 簡単に申しますと、リアルな人間の顔にいたしますと、怖いものになります。
 かと言って、アニメキャラクターのフィギュアのような造形にしましても、等身大に拡大した途端に怖くなります。
 リアルにすればするほど、死体に似た怖さが出ます。
 アニメキャラクターの造形は、人ならざる者の異形の怖さが出ます。
 どちらも意味こそ違いますが、生命の危機を感じる生理的な怖さがございます。

 特にアニメキャラクターのフィギュアの場合は、デザイン時の「省略」と「記号化」に加えて、小さなサイズでのみ成立する「立体化解釈」で構成されております。
 これをそのまま等身大に拡大いたしますと、面の間延びと、パーツバランスの不自然さが表面化し、見慣れた人間の顔立ちとの差異も強く意識されるようになります。
 例えば、小さなフィギュアでは気にならなかった目の大きさや眼球のRが、等身大になると大きな違和感となって現れるわけです。
 この小さなサイズで見る前提での解釈というのは、大変難しい要素でございます。
 模型の老舗、タミヤ模型のプラスチックモデルでは、実物の図面を元に、ミニチュアサイズ用のディフォルメが行われてすると言われております。
 実物通りの寸法を正確な縮尺で模型にいたしますと、ミニチュアサイズでは本物を見る時とは視点や視差の違いから見た目のイメージが狂ってしまうとの事で、縮小する時にはその影響を見越して形の調整を行うとの事です。
 他の模型企業でも、ディフォルメ作業だけをタミヤ模型に外注する事もあるほど、特殊なノウハウの作業なのだそうです。
 そういった要素もあるのでしょうか、アニメフィギュアのデザインをそのまま拡大すれば良いというものではないようです。
 以前、初めてワンダーフェスティバルにおいて〈新世紀エヴァンゲリオン〉の“綾波レイ”の等身大フィギュアが公開されました折りに、間近で拝見して怖かった記憶があります。
 その後、等身大フィギュアは沢山登場されましたので、今こそ多少は見慣れもしましたが、それでも実物を目前で拝見しますと、大なり小なり違和感を感じる事が多々あります。
 不二家のペコちゃんや、薬局のケロヨンのディスプレイも、大きな立体物を目の前で見ると、大なり小なり怖さを感じます。

20070408_0120070408_02

 この問題に関しては、まだ決定的な解決策は見つかっておりません。
 こればかりはいくら頭で考えましてもどうする事もできませんので、自分なりの解釈と、推測と、計算で、実験しながら進める事にいたします。
 もともと私は造形力に長けているわけではありませんので、緻密な計算をしたところで結局は成り行き任せになってしまう面も大きくございます。
 こだわりすぎない所に仮の目標を想定して、手の届いた所で良しとする事にしましょう。
 いつまでも見えない答に向かっていては完成しませんので、まずは出来た所で仕上げようかと思います。

メイドロイド原型20070408_00メイドロイド原型20070408_03

 試しに、メイドロイドの二次原型を、当初想定した身長140cmの高さに懸架して様子を見ます。
 ボリューム感が、想像以上に小さく感じられます。
 それもそのはず、女児にして10歳前後の平均身長(昭和60年度統計保険調査)に近い数値ですから、無理もありません。
 小さい方が取り扱いは簡単なのですが、見た目のインパクトがもう少し欲しい気もします。
 以前制作しましたスセロティーナは身長160cm以上ありましたので、輸送も運用も取り扱いは面倒でしたが、見た目のインパクトには確かに押しがありました。
 現段階では、脚の長さをリアルなバランスに近く想定しておりますので、プロポーション的には、まだ脚を長くする余裕はあります。
 しかし、脚を伸ばしますとサーボモーターのトルクの方が心配になります。

 実際に組まないと分からない面もありますので、当面は140cmで進めておいて、様子を見ながら考える事にしたいと思います。

|

2007年4月 9日 (月)

0009 メイド服の試着

 部品調達で秋葉原に出向いた際に一緒に買い求めてまいりましたメイド服を、制作中のメイドロイド™の二次原型に試着させてみました。

メイドロイド原型20070409_00メイドロイド メイド服試着20070409_01

メイドロイド原型20070409_02メイドロイド メイド服試着20070409_03

 さすがは秋葉原、メイドロイドの開発に必要な資材工具の殆どがここで揃います。
 メイド服はSサイズを求めたのですが、身長140cmの設計ですと、それでも大きいようです。
 長けを詰めるか、オーダーメードする必要がありそうです。

メイドロイド メイド服試着20070409_04

|

2007年4月11日 (水)

0010 URLの変更

 メイドロイド ラボラトリーのURLを変更いたしました。

 http://www.maidroidlab.com/

 20070411_00

|

2007年4月29日 (日)

0011 メイドロイド™の、腕の試作

 メイドロイド™の頭部と胴体の原型制作に伴い、全体のサイズが見えてまいりました。
 各部の寸法の概算を割り出し、腕の試作を行います。

メイドロイド腕試作20070429_00メイドロイド腕試作20070429_01

 量産する際に楽なよう、できるだけ既製品のパーツを組み合わせて制作いたします。
 アルミ材による簡単なフレームを3種類のみ制作し、後は既製品の流用で、肩を直交3軸、肘を1軸、手首を直交3軸、合計7軸アームといたしました。
 手首は、捻りと曲げの2軸の方が制作は簡単で、デザイン的にも有利でございますが、それではハタキをかけたり、ポットでお茶を注いだり、フライパンを持ったりができず、家事の殆どが困難になってしまいますので、多少、機構が外観に影響を与えましても、人間同様の3軸を優先いたしました。
 手指の制作はまだ先になりますので、当面は仮に手袋を付けておきます。

メイドロイド腕試作20070429_02メイドロイド腕試作20070429_03

 試しに、KHR-1HVのコントロールボード、RCB-3HVに接続して動作確認をいたします。

 「maidroid00.wmv」ムービーを再生

 昔は、たったこれだけの事を行うにも大変な苦労を強いられましたが、今や既製品の組み合わせだけで出来てしまいます。
 随分と
技術が進歩したものだと痛感いたします。

|

2007年4月30日 (月)

0012 メイドロイド™の、腕の力と速度のテスト

 今回のメイドロイド™は、アクチュエーターとして近藤科学のKRS-4014HVというサーボモーターを主に使用しております。
 これは、小さなサイズにも関わらず起動トルクが40.8kg・cmもあるとても強力なもので、しかも、PWM制御とシリアル接続のコマンド式の両方で使える大変便利なサーボモーターでございます。
 このクラスのサーボモーターがなければ、等身大のメイドロイドの制作はとてもとても大変な作業になるでしょう。
 もっと大きなサーボモーターを使用する方法もございますが、それでは関節部がとても大きく膨らんでしまいますし、胴体に内蔵してリンケージで腕や足に動力を伝達する方法にしますと、構造が複雑になってしまいます。
 もちろん重量も重くなりますし、教示機能など最新のロボット用技術を搭載した大型サーボはまだ存在しませんので、機能が制限されてしまいます。
 今の時点では、小型軽量でトルクの大きなKRS-4014HVは、小規模ファクトリーで大型ロボットを開発するには、大変便利なサーボモーターでございます。

 では、起動トルクが40.8kg・cmあれば足りるかと言うと、そういうわけではございません。
 実際の人間の筋力はもっともっと大きく、同等の作業を行うには、このサーボモーター一つでは到底足りません。
 現段階では、等身大サイズのロボットを動かす最低限のトルクを得られるにとどまっております。

 今現在、肘関節―手首関節間の長さを20cmに設定しております。
 起動トルクが40.8kg・cmと言う事は、手首の部分で約2kgwの起動力になります。
 実用負荷はその更に何割かまで下がります。
 どの程度の力が出せるか、実際に負荷をかけて様子を見る事にします。

メイドロイド腕のテスト20070430_00
「maidroid01.wmv」ムービーを再生

 500mlのペットボトル2本を手首のフレームに結び、持ち上げてみました。
 電圧9Vですと、なんとかぎりぎりと言う感じでしょうか。
 短時間持ち上げるだけならば、電圧を規格限界の12Vまで上げれば、もう少し余裕が出るでしょう。
 ツインモーターにしてトルクを稼ぎ、負荷を減らす方法もございますが、それではサーボモーターが筐体に治まりきらず、腕から飛び出すバルジが大きくなりすぎてしまいますので、今回は見送ろうかと思います。

 速い動作のプログラムも試してみました。
 元々がロボットバトルにも使用されるサーボーモーターですので、速度的には充分過ぎる速さがあります。
 KRS-4014HVは動作角が270度もありますので、120度回転すれば充分な肘関節に関しましては、約2倍の減速機を用いてトルクを倍の80kg・cmとして使う事もできるでしょう。

 まずは、動作が可能な事が確認できました。
 当面はシンプルな形で完成させたいと思いますので、トルクの倍増は後々の課題としようと思います。

|

2007年5月 1日 (火)

0013 メイドロイド™の、サーボモーターの考察

 まずは、極々簡単な設計でも、等身大のメイドロイド™を短時間動作させる事は充分に可能だという事が確認できました。
 現代のメカトロニクス技術は大変な進歩を遂げており、日に日に開発されるインフラを利用するだけで、特別な技術がなくともロボットの制作が可能だと言うのは、大きな驚きでございます。
 今後も更に進歩が進み、もっと高度な部品も次々と登場する事でしょう。

 今回は、開発が簡単に進むように、周囲のインフラの多い近藤科学のサーボモーターを使用しております。
 周辺部品が多く、手に入りやすいと言うのが一番大きな選択理由でございましたが、パルスストレッチやポジションキャプチャーなどのロボットに必要な機能と、簡易なPWM制御と、高度なシリアル接続のコマンド式のどちらでも制御もできるという点でも魅力を感じました。
 PWMとコマンド式の双方で制御できると言うのは、簡単な所から手を付けて、少しずつステップアップしながら開発を進める事ができますので、とても有意義な機能かと存じます。
 また、大トルク、大動作角のKRS-4014HVという製品がありましたのも、大変重要でございます。
 昔は、小さなサーボモーターを一つ取り付けただけの肘関節で、1kgもの物をカールで持ち上げる事は不可能でございました。
 これは大変な驚きでございます。
 短時間の動作でしたら、様々な動きができる事でしょう。
 

 しかし、これで完璧というわけではございません。
 長時間、物を持ち続ける場合となりますと、話は少々変わってまいります。
 『熱』の問題でございます。
 ロボット用サーボモーターは、主に、ロボットによる競技やデモンストレーション演技用に設計されております。
 これらの用途ですと、万一関節がロックした際でも過負荷は短時間ですので、パワーリダクションで脱力する事さえ可能であれば、特別な熱対策の必要性は少ないでしょう。
 しかし日常用途となりますと、演技や競技よりも長い時間、物を持ち上げた状態が続く事もございます。
 その場合は、常時負荷がかかった状態になりますので、内部のモーターやドライバー回路の温度が上昇を始めます。
 温度は、加熱量と加熱時間で上昇します。
 サーボモーターの負荷が大きければ短時間で大きく加熱します。
 負荷が小さくても、長時間続けば加熱は進みます。
 そして、サーボモーターの放熱速度と、内部の加熱速度が釣り合った所で平衡し、温度上昇が止まります。
 放熱が間に合わなかった分の熱は、内部に蓄積されていき、温度が上昇していきます。
 温度が高いほど放熱率が上がりますので、加熱が勝っている場合は、加熱と同じ量の放熱ができる温度まで上がろうとします。
 そして、温度が限界を超えると、ドライバー回路の半導体やモーターの絶縁が破壊され、焼損してしまいます。
 いくらKRS-4014HVの起動トルクが40.8kg・cmもあると申しましても、それは瞬間的なものでございます。
 常温環境下でサーボモーターの放熱速度と加熱速度が釣り合う限界は、もっともっと低いトルク下になります。

 熱対策は、いくつか考えられます。
 一つは、サーボモーターを大きなものにする方法です。
 余裕ができれば異常加熱も減りますし、熱容量も大きくなって耐性も高くなります。
 しかし、それではメイドロイドの形に治まりきりませんので、今回は除外いたします。

 モーターの初段の減速に、ウォームギアを使うという方法もございます。
 出力軸からの反力がモーターに帰りませんので、長時間負荷を維持してもモーターの加熱はあまり進みません。
 反面、出力軸からの反力で帰らないという事は、教示機能が使えませんし、パルスストレッチや弾性制御などのコンプライアンス制御もできません。

 他の方法としましては、負荷をかけない事でございます。
 放熱速度と加熱速度が釣り合うよりも下の負荷で使用する限りは、長時間の負荷をかけても焼損する事はございません。
 例えば双葉電子産業のロボット用サーボモーターの場合は、モーター電流を監視する事で負荷を検知できますので、それによって過負荷をかけないプログラムをすれば、異常加熱を回避する事ができます。
 しかし、それだけですと、最大トルクを発揮しませんから、サーボモーターの性能を生かし切る事ができません。

 もう一つの方法は、放熱性を上げる事でございます。
 放熱速度を上げる事で、加熱速度の余裕をとる事ができます。
 しかし、これも完璧な解決策ではございません。
 放熱性が良くなりますと、余裕こそとれますが、どれだけ熱的な余裕があるかまでは分かりませんので、限界がくればやはり焼損してしまいます。
 最大トルクでも焼けないほど能力の高い放熱器が使用できれば問題はないのですが、限界重量を持ち上げて最大トルクを出している時は、サーボモーターがロックしているのと同じで、モーターはヒーターと同じ状態になっております。
 それを冷やし続けるのは、少々困難にございます。

 そして、もう一つの対策として、温度センサーを使う方法がございます。
 やはりこれも双葉電子のロボット用サーボモーターですが、温度センサーを内蔵しており、加熱した際に安全策をとる製品がございます。
 こういった製品を使用したり、別途サーボモーター内に温度センサーを取り付けたりすれば、サーボモーターが焼損する前に安全策を取る事が可能となります。
 長時間の低負荷駆動の直後や、高負荷時の熱がまだ残っている時に連続して使用しますと、大きな負荷をかけていないにも関わらず突然サーボモーターが焼損する事がございますが、温度センサーを使用いたしますと、そういった事故を未然に防ぐ事もできます。
 一番単純な方法としましては、設定温度まで加熱しましたら、動作を止めるという方法がございます。
 しかしこれでは突然動作が停止しますので、転倒や把持しているワークの落下という危険もございます。
 特に、異常加熱は大きな負荷がかかっている状態である事が多いですから、急な脱力は危険を伴う可能性がございます。
 その場合、例えば、モーターの温度上昇に応じて、パルスストレッチを次第に大きくしていくと言う方法もあるかと思います。
 人間の筋肉疲労を真似て、負荷を受けなくしてやる事で、あるていど動作を維持しながらサーボモーターの加熱を抑えようという考えでございます。
 高負荷時の一時的な急加熱さえ回避できれば、軽負荷時に放熱を進める事で、動作を止める事なく現状復帰が可能となります。
 このように、一気に停止するのではなく、加熱が進むと警告を出しながら、除々に脱力して行くのが望ましいかと考えます。
 本当に危険温度時に近くなった時には、角度信号とポジションの差が最大でもトルクがゼロになるくらいまでパルスストレッチを上げる事ができれば、筋肉疲労を真似ながらモーターを保護する事が可能となります。
 しかし、現状のKRS-4014HVでは、そこまで広いパルスストレッチの幅はございませんし、線形、非線型の設定もできませんので、パルスストレッチ最大の次はパワーリダクションという順になるかと思います。

 双葉電子工業のロボット用サーボモーター、例えばRS601CRなどは、負荷の検出、温度センサー、弾性制御など、この種の制御に必要な機能を多く内蔵しておりますので、この種の高度な制御には適しているかと思います。

20070501_0020070501_0120070501_02

 強度の高い中空貫通軸と、放熱面積部分の広いケース、直交軸や片持ち設計がやりやすい形状、キャリブリーションをとってあるため個体差が小さいなど、色々と利点も多いサーボモーターです。
 ネジが普及率の低い径のため、開発や設計がやりにくい点と、製品ラインナップにこのもう一段上のトルクのタイプがない事を除けば、色々と興味深いシリーズでございます。

 ただ残念な事に、現状では研究機関向けに販売しているとの事で、日本で最もロボットキットを扱っている九十九電機ロボット王国や、展示販売しているLAOXですら即時購入ができなかったほど販売網が狭く、入手に手間がかかります。
 また、用意されておりますモーションソフトは3D表示もできる高度なものでございますが、それ故に、オリジナルで設計したロボットに使用しますには関節数と位置とサーボモーターの配置を組み替えられないために、汎用性が低うございます。
 無線LANで高度な制御も可能なプロセッサユニットRPU-100も、シリアル接続のコマンド方式のみでの制御ですので、簡易なPWMのシステムから少しずつ移行する事ができませんし、種類の豊富なPWMサーボとの併用もできません。
 また、これらシステムの価格も高価でございます。

 競技や演技とは目的が違うが故に、メイドロイドには適した機能が多いのですが、制御に関して初心者同様の私めには、色々とハードルが高いのがとても残念でございます。

|

2007年5月 4日 (金)

0014 週刊ロボザックの組み立て~16号

 定期購読しておりました週刊ROBOZAKがそろそろ溜まって来ましたので、まとめて組み立てを致しました。
 今届いております16号では、ちょうど両腕が出来上がる所までで、全部で2時間ほどで組み上がりました。
 専用バインダーも16冊収録できますので、ちょうど良いタイミングだったようです。

20070504_00

 週刊ですので、週を空けても部品を無くしてしまわないよう、一部仮組をしておいて、後からもう一度分解する手順の部分もありましたので、一度に組み立てると二度手間になる部分もございますが、もともと少ない手間で組み上がるものですので、さほど苦にはなりません。

 工作に慣れた方であれば、ハイテックマルチプレックス社のROBONOVA-Iを購入された方が早くて幾らか安うございますし、ロボットが欲しいだけでしたら組み立て済み完成品も販売されております。
 しかし、週刊ROBOZAKは一度に大きな出費にならず、基礎的な事を学びながら一つづつ組み立て工程を進めてまいりますので、初心者の方が最初にロボットに手を付けるのには、とても適しているかと思います。

 基本は同じとは言え、昔とは勝手も違っておりますでしょうから、私も勉強がてら購読と組み立てを進めていきたい所存です。
 完成しましたら、KHR-1HVと色々と比べてみたいと思います。

|

2007年5月 5日 (土)

0015 WHF、ワールドホビーフェスティバル有明16の取材

 本日は、深夜より朝にかけて開催された、とあるイベントに出席しておりました。
 そのイベントで同席されておりましたゲストの方より、本日は、WHF、ワールドホビーフェスティバル有明16と言う模型イベントも開催されていると伺いました。
 その方は、お仕事でそちらにも参加されるとの事でしたので、私めも帰りに取材がてら、ご一緒させていただく事にいたしました。

20070505_00

 到着すると、開場直前だったためか、入り口は大変な込みようでございます。
 中に入りますと、以前、スセロティーナの開発の際に、部品制作等でお世話になったスタッフの方もディーラーとして参加されており、偶然お会いする事ができました。
 その方には、原型師の方を紹介していただきまして、メイドロイドの造形に関して色々とアドバイスを頂く事もできました。

 このようなイベントは、様々なフィギュアが多数展示されており、模型店の店頭には並ばないような作品も直接拝見できる貴重な機会です。
 模型誌の写真で拝見するのと、実物を拝見するのでは、かなり印象が異なる作品も多数ございます。
 大変良い勉強になる場でございました。

20070505_01

|

2007年6月 2日 (土)

0016 KHR 3rd Anniversaryの見学

 今日は、〈KHR 3rdアニバーサリー〉と呼ばれるロボットバトルの催しがございました。
 昨今のロボット事情を勉強するため、少し見学してまいりました。
 場所は秋葉原のUDXビル2F、AKIBA_SQUAREという催し物会場でございます。

 自動車で言う所のワンメイクレースのようなものでしょうか、近藤科学のKHRシリーズ(KHR-1、KHR-2HV、KHR-1HV)に限定したバトル大会でございます。
 同系列機種に限定されているため、純粋に、プログラム技術と操縦技術による競い合いができる競技でございます。
 派手な改造は最初から禁じられておりますので、高度な設計技術、制作技術を持たない選手でも互角に競技ができますし、かかる予算も少ないため、初心者が参加しても楽しめる貴重な試合でございます。
 全てのクラスが〈鳥人間コンテスト〉のように、高度な技術がないと善戦できない試合になってしまいますと、ハードルが高くなりすぎて、後から新規で参加する人が楽しめなくなってしまいますので、こういったクラスの公式試合があるのは大変有意義であると思います。

20070602_00

 私めの制作しておりますメイドロイド™も、完成した暁には何らかの大会に出場をしてはどうかと薦められる事がございます。
 しかし、レギュレーションの関係上、大会への出場は難しそうでございます。

 例えば、有名な所ではROBO-ONEというイベントがございます。
 今現在のこちらのレギュレーションですと、身長は120cm以内と決められております。
 現在試作中のメイドロイドの身長は140cmございますので、このままでは出場できません。

 では仮に、寸法を縮めた120cm版を制作したとします。
 しかし、5kgを超えるロボットは、足裏サイズを最大14cmまで、と決められております。
 身長120cmもあるロボットが、たった14cmの足でバランスを取り、立って歩くのは至難の業ですし、5kg以下で作る事も不可能です。
 14cmと申しますと、身長が同程度のアシモの、ざっと半分程でございます。
 本物の人間でも、身長120cmあれば素足でも最大長は20cm近くあり、靴を履くともっとございますので、デザイン的には人間よりも小さなバランスの足で歩く事を強いられる事になります。
 本来、足裏サイズは、重さに対するハンディなのですが、長身のロボットにはそれが自動的に追加されてしまうのです。
 もともと長身という事自体が立ちにくくハンディである上に、重さに対するハンディが加わってしまうので、レギュレーション上、長身のロボットは予選すら出場が難しいというのが現状でございます。

 そこで思考実験をしてみたいと思います。
 長身のロボットでも出場が可能で、なおかつ競技として成立するレギュレーションを考えてみます。
 例えば、脚の長さそのものをハンディとして課すという方法などいかがでしょう。

 例えば、「脚の長さは(体重×A)cm以上とする」というルールであれば、足裏の寸法比率は現在のROBO-ONE中量級の規定のままでも、全ての体重に同等にハンディを設ける事ができ、なおかつ長身のロボットでも出場が可能になるかも知れません。
 Aの値は定数が良いのか、変数にした方が良いのかはまだ分かりかねますが、このルール上で、重量でクラス分けを行いますと、自動的に身長(脚長)でもクラス分けがされますので、身長差の極端なカードが発生しないという利点もございます。

 ロボットは人間と異なり、見かけの比重が千差万別ですので、設計次第では「小さくて重い」という選手が存在し得ます。
 この事が今のクラス分けとハンディを複雑にしているように思われます。
 重くて小さなロボットは重心が低く倒れにくいため、試合に強くなりますが、反面、ヒューマノイド同士の試合としての面白みが欠けてしまう傾向がございます。
 そのために足裏サイズの規定などで「小さくて重い」ロボットを作りにくくしているかと思われます。
 ならばいっそ人間と同じように、「重い選手は身長を大きく作りなさい」と決めてしまえば、見かけの比重の差が少なくなり、問題のいくつかは解決するのではないかと、考える次第でございます。
 重量が増えると「足裏を小さく」するのではなく「脚を長く」する事で、人型バランスを崩さず、幅広い種類のロボットで、面白い試合運びが可能になるのではないかと、想像いたします。

|

2007年8月10日 (金)

0017 メイドロイド™の、眼と耳アンテナの制作

 急遽、制作中のメイドロイド™を、ワンダーフェスティバル 2007[夏]と言う、東京国際展示場で開催される造形物のイベントに展示する事になりました。

 ここ暫くは本業が忙しい時期という事で、制作はさほど進んでおりませんでしたが、見た目の体裁を繕うべく、眼だけでも作る事にいたしました。
 現段階では、まだ仮のもので良いので手間をかけずに簡単に制作いたします。
 ガチャポンの透明カプセルに光彩の絵を入れて、透明樹脂で封入いたします。

20070809_01

 光彩のサイズは、離れた距離から見る展示用という事で、やや大きめに制作いたしました。
 色もバリエーションという事で、二種類を取り付けてみます。

20070809_02

 後に必要になる通信用のアンテナも、仮の外観を作り取り付けてみました。
 基部は木材を旋盤で挽き、アンテナ部はアクリルの切り出しで制作します。

20070809_00

 表面は肌色のプライマーサーフェイサーで整えておきます。

 本来なら可動状態で展示するのが良いのでしょうが、ブースに電源の使用を申請していないため、今回は諦める事にいたしました。

|

2007年8月12日 (日)

0018 ワンダーフェスティバル2007[夏]での展示

 メイドロイド™をワンダーフェスティバル 2007[夏]で展示いたしました。
 開催された東京国際展示場会場は、朝から長蛇の列で多くの人が会場待っておいででした。

20070811_02

 朝10時の開場と共に多くの来場者が雪崩れ込み、東2・3・4・5・6ホールの広い会場が人で一杯となります。

20070811_03 20070811_04

 今回は、1990年頃にスセロティーナを制作していた頃からパーツの制作等でお付き合いのあるダイキ工業のブースの一角をお借りして展示を行いました。

 20070811_00 20070811_01

 興味を示される方が意外にも多く、写真やビデオに収めて行かれる方も沢山いらっしゃいました。
 
当サイトのURLを記した名刺を300枚ほど用意したのですが、余らせる事なく、そのほとんどをお持ち頂く事ができました。

20070811_05

 ご期待される方も多いようでしたので、次回もし展示できるようでしたら、電源の使用の申請をして、全身仕上げて可動状態で臨みたいと思う次第です。

|

2007年8月16日 (木)

0019 ワンダーフェスティバル2007[夏]を終えて。

20070816_00

 ワンダーフェスティバルでのメイドロイド™の展示も無事、滞りなく終了いたしました。
 色々な方から貴重なご意見を賜り、大変有意義な一日でございました。
 頂いたご教授は、今後の開発に活かしていきたい所存です。

 幸い、今の所は大きな問題点につまずく事もなく、淡々と作業を進めております。
 設計的にも、造形的にも、まだまだ煮詰めるべき部分は多々ございますが、それら全部に手を付けていては、一向に先に進みません。
 まずは、今できる部分から着実に完成に向けて作業を進め、完成後のエイジングを経てからブラッシュアップを行って行ければと思う次第です。

 腕に関しましては、まずは右だけとは言え動く所まで来ましたので、次は脚と指に作業を移したいと思います。
 左はコピーで終わりますので、指や脚の合間に行う作業で良いでしょう。

 造形に関しましては私は本職ではございませんので、手を付けたらいつまで経っても終わりそうにありませんので、これは余裕がある時にリタッチを続けていくに留めておこうと思います。

 当面の目標としましては、冬には全身可動までもって行く所でしょうか。
 現在の所までののべ日数は一月かかっておりませんので、まずは作業のためのまとまった時間を作る事に専念するとしましょう。

|

2007年9月20日 (木)

0020 メイド服の仕立て直し

 メイドロボ・メイドロイド™の、メイド服を仕立て直しました。

20070920_0120070920_0220070920_03

 身長を約140cmに想定して設計しておりますので、市販のSサイズのメイド服では大きすぎたため、ワンダーフェスティバルでの展示では安全ピンで仮止めをしておりましたが、今回、洋服のリフォーム屋さんにお願いし、長けを詰めていただきました。

 ワンピース、エプロン、共にウエスト位置を上げると同時に、ウエストサイズも詰めて頂きました。
 その際にスカート部分も上側から短くし、円周はそのまま残してい頂いたので、末広がりなシルエットが強調され、見目も良い感じとなりました。
 

|

2008年2月22日 (金)

0021 ワンダーフェスティバル2008[冬]の出品予定

 開発中のメイドロボ・メイドロイド™を、ワンダーフェスティバル 2008[冬]”に出品いたします。
 今回は、電源を頂けるとの事ですので、可動状態での出品ができればと思っております。

 今回の開催は、2008年2月24日(日曜日)10:00~17:00 東京国際展示場(東京ビッグサイト)東2・3・4・5・6ホールとなります。
 メイドロイドラボラトリーは、前回と同じダイキ工業さんのブースをお借りしての展示となります。
 出展スペースNo.は「A18-06」です。

20080307_0520080222_02

 WF ワンフェス 2008[冬]にお越しの際は、是非お立ち寄り下さい。

|

2008年2月25日 (月)

0022 ワンダーフェスティバル2008[冬]での展示

 今回は、メイドロボ・メイドロイド™を作動状態で展示を行いました。
 動く展示物は珍しいようで、多くの来場者の方々に興味を示して頂けました。

20080224_01
ムービーを視聴

 残念な事に、メイドロイドの開発作業は前回からあまり進んでおらず、顔や胴体の造型をいくらか調整しただけに留まりメカ部分は前回とほぼ同じ状態の展示となりましたが、電源の申請ができた事によって終始作動状態で展示できたのが、大きな成果となりました。
 この種の展示では、大なり小なり何らかの予期せぬトラブルが発生するものなのですが、朝7時に搬入し、その場で動作プログラムを組み、10時の開場から17時の閉会までの7時間、終始休む事なく作動させたにも関わらず、一切問題は発生せず滞りなく終了する事ができました。

20080224_03

 今回のメイドロイドの動作は、右腕の7軸に加えて、視線の左右移動を1軸足した計8軸と、試験的に音声再生ボードを加えての9ch制御となっております。
 音声はマノイ用のオプションを利用したのですが、再生出力が0.25wと非常に小さいため、会場では殆ど聞き取る事ができなかったのが残念です。

 いきなりの本番で一日中連続作動させるというのは、非常にリスクが高いものです。
 負担の少ないモーションを組んだという事もあるのですが、モーターが焼損する事もメカ的なトラブルも発生せず展示を終えたのは、大変な成果です。
 20年近く以前に同様の事を行った時は、ここまでサーボモーターの信頼性は高くありませんでしたが、サーボモーターの性能が上がった事から来るマージンが、全体の設計の効率化に反映されたり、それが負荷の軽減に繋がったりして、耐久性に反映されたものかと思います。

20080224_02

 近々、新しい部品が登場するらしいという情報を聴き、それを期待して現在メイドロイドの設計を一時ペンディングしているのですが、それまでの間に、こういった実地での作動テストができたのは、大変有意義でありました。
 新しい部品が間に合えば、夏には動作部分を増やしての展示に挑みたい所存です。

20080224_04

|

2008年3月 7日 (金)

0023 キャラクターモデルの可能性

 先日、ワンダーフェスティバルで、メイドロボ・メイドロイド™を既存のアニメやゲームのキャラクターの等身大ロボットとして制作する事は可能かと言う質問を頂きました。
 現在のオリジナルデザインだけではなく、様々なバリエーションを制作するのは大変興味深いお話で、もし実現できれば色々な可能性の広がりも考えられます。

 しかし、現実に可能かどうかというお話をしますと、決して不可能でこそありませんが、現在制作しております等身大サイズでは、ガレージキットに多くみられます1/6以下の小さなサイズに比べて原型と型の制作が少々大がかりになります。
 また、このサイズでバランス良く原型を制作できる原型師の方も、数が限られてきます。
 そのため、ガレージキットのような考え方で数多くのバリエーションを制作するのは、やや困難であるかと思われます。

 しかし、等身大という利点もごさいます。
 メイドロイドを一種のカスタマイズドールと見立てて考えますと、既存の製品を利用してキャラクターを模す事が、容易に可能となります。
 現在巷では、コスチュームプレイ、通称「コスプレ」と呼ばれる、キャラクターの衣装を身につける趣味が盛んになっております。
 そして、そのコスプレに使用する衣装や頭髪、小道具などが数多く市販されております。
 メイドロイドは等身大であるため、その、実際に人が着る衣装や小道具の多くがそのまま、または、リフォームを行う事で、着用が可能となります。

 試しに、実際に市販されているコスプレ用の装飾品を試着させてみる事にします。
 衣装は高価ですので、とりあえず頭髪とアクセサリーだけで様子を見てみる事にします。

20080307_01

 こちらは、〈To Heart〉 というゲーム作品に登場する、“HMX-12 マルチ”というキャラクターのコスプレ用アクセサリーでございます。
 このマルチのというキャラクターは、奇しくもメイドロイドと同じメイドロボットとの事です。

20080307_03

 “HMX-12 マルチ”と言うキャラクターは目が緑色との事ですので、両方とも緑の目を入れております。
 今のメイドロイドの設計身長は140cmを目処にしておりますが、脚をリアルな人間の長さに設定しておりましたので、キャラクターらしく脚を少し長めのバランスにいたしますと、
設定の147cmに近づき等身大となります。



20080307_02

 こちらは、〈新世紀エヴァンゲリオン〉と言うアニメ作品に登場する、“綾波レイ”というキャラクターのコスプレ用アクセサリーでございます。

20080307_04

 “綾波レイ”は目が赤色との事ですが、手元にまだ赤い目の試作品ができあがっておりませんので、写真修正で赤くしてございます。
 設定に近いバランスにするために更に脚を長めにとりますと、身長も設定の158cmに近くなり、等身大となります。

20080222_01

 現在のメイドロイドの頭部は、アニメーションのキャラクターをフィギュア化する時の立体解釈とは、デザインのアプローチが異なっておりますので、そのままウィッグとアクセサリーを付けただけでは、いずれも元のキャラクターのイメージからは遠いものになっております。
 しかし、髪の色と付属パーツだけでも雰囲気は大きく変わるようでございます。
 現在よりアニメフィギュアに寄せたデザインのフェイス部分のバリエーションを何種類か用意すれば、もっとイメージに近い組み合わせが作れるやもしれません。
 フィギュアデザインの顔立ちの等身大化は、『0008 メイドロイドの、造形の調整』でも申し上げました通り、まだまだ大きな課題が残されており、一筋縄で解決できるものではないでしょう。
 しかし、好みのキャラクターにカスタマイズする事、それ自体であれば、市販アクセサリーや衣装が豊富であるため、決して難しい事ではないようでございます。

|

2008年3月15日 (土)

0024 RCB-3音声ユニットについて

 現在、メイドロボ・メイドロイド™の音声ユニットには、京商株式会社のRCB-3音声ユニット(MANOI/DO3)という製品を使用しております。

20080315_02

 先日のワンダーフェスティバルでメイドロイドを展示した際にも、動作と同時に、この音声ユニットでの発声テストも行っておりました。
 仮組みという事で、回路は頸部の後ろにワイヤーで固定し、スピーカーはメイド服の胸元に隠しております。

20080315_05

 メイドロイドの発声する音声でございますが、ワンダーフェスティバルでの展示の際には、間に合わせとして以前発売されていたデスクトップアクセサリー『デスクトップのメイドさん』シリーズのシステム音声を利用いたしました。

20080315_03

 1巻は中川亜紀子お嬢様が演じられました“メイファン”、2巻は今井由香お嬢様が演じられました“シンディ”、3巻は冬馬由美お嬢様が演じられました“アニエス”と、三種類のシステム音声が収録されており、更に続刊もございます。
 今はこれらの製品は絶版で手に入り難くこざいますが、『初音ミク』や、『鏡音リン・レン』などの、VOCALOIDで自作した音声をSDメモリーカードに記録する事で、任意の台詞をしゃべらせる事も難しくないのではと存じます。

 このRCB-3音声ユニット(MANOI/DO3)と言う製品は、近藤科学社製のコントロールボードRCB-3から制御できる音声ユニットでございまして、SDメモリーカードに録音いたしました50通りのWAV形式の音声を再生する事ができるものでございます。
 使用電圧は6V~12Vと幅広く、ブックマッチ程のサイズで、重さもスピーカー込みで30gしかなく、使い方もサーボモーターをコントロールするのと同様のプログラムで扱えますので、非常に簡単に制御できるようになっております。
 しかし残念な事に、使用説明書が少々煩雑でございまして、そのために、せっかくのシンプルな機構であるにも関わらず、初めて使う時には理解にやや手間を要してしまいます。

 簡単に申しますとこのユニットは、目には見えませんが『000番~050番までの51接点のロータリースイッチがあり、それをサーボモーターで回すようなもの』、と思っていただければ良いかと思います。
 そして、サーボモーターでロータリースイッチをカチカチと回してやりますと、その番号に録音してある音声が再生されるわけでございます。
 あらかじめ、000番にノンモン(無音)と、001番から050番に色々な台詞を録音しておきます。
 そして、ロータリースイッチを任意の角度に回すようサーボモーターに指示してやる事で、任意の番号の音声を選んで発声させる事ができるわけでございます。
 図にいたしますと、このような感じでございます。

20080315_01

 途中で音声を止めたい時は、000番の角度にサーボモーターを回してやりますと「無音を発声する」を呼び出す事で、音を停止いたします。

 どの角度値で何番の音声が発声するかは、製品によって個体差がございますので、あらかじめ自分で計って調べておく必要がございます。
 また、電気的なバックラッシがあるようで、順転と逆転では、音声が呼び出される角度値がズレる事がございますので、それも計っておく必要がございます。
 もっとも、呼び出しの角度値には10stepほどの幅がございますので、常に、順転と逆転で呼出される角度の中間値を使っておけば、問題はないようでございます。
 コントロールボード用ソフトウエア『HeartToHeart』を使い、角度の値を1つづつ上げて行き、音声が再生された値を001番から050番まで一通り記録します。
 そして次に、反対に1つづつ下げながら、同様に001番から050番までが再び再生された値を記録します。
 その昇順と降順の値の差によって、バックラッシによる差分を割り出す事ができます。

 また、例えば『HeartToHeart』での使用ですと、[speed]の値が大きいと、ダイヤルをゆっくり回っているのと同じ事になり、直前に呼び出した番号の音声から、次に呼び出した番号の音声までが、次々と連続して発声してしまいます。
 ですのでプログラムの際は、ロボットの動作とは別に、音声の呼出しだけの別の[POS]を使い、小さな[speed]値で瞬時に任意の音声を呼び出してやる必要がございます。
 しかし、[speed]値を1で組みますと、あまりに早すぎて処理がおいつかない事がございますので、2~5程度が良いかと存じます。

 ただ、このRCB-3音声ユニット(MANOI/DO3)には難点もございます。
 ノーマルのままでは音量があまり大きくないため、そのままでは広い会場では声が分散してしまって、ほとんど聞き取る事はできません。
 あくまでも家庭内などのあるていど静かな限定された部屋での使用に留まります。
 また、使用できる音声ファイルのサンプリングレートが11.025kHzとかなり低めですので、素材の段階でかなり音質を劣化させてしまう事になり、どんなにスピーカーやアンプを工夫しても音質は上がらないという点がございます。
 人間の声を、単純な周波数だけで捉えますとサンプリング周波数は11.025kHzあれぱ足りるように思えますが、音声は複雑な波形をしておりまして、例え16bitの解像度がありましても11.025kHzでは変調度が足りず、台詞によっては滑舌が悪く聞こえてしまう事もございます。
 また、高音が著しくカットされてしまいますので、破裂音や摩擦音などの発音も記録しにくくなり、全体に音が丸まった、古いAMラジオか黒電話的な音質に下がってしまいます。
 そして、発声の前や後に、ノイズ音が混じる事がしばしばございます。

 このあたりは製品の仕様との事ですのでどうする事もできませんが、この価格と、この利便性から来るコストパフォーマンスの高さに関しては、とても面白い製品ではないかと存じます。
 効果音やインフォメーションなど、様々な用途に手軽に使えるかと存じます。

|

2008年7月 6日 (日)

0025 メイドロイド™の、脚の原型

 メイドロボ・メイドロイド™の原型に脚部の形状をあてがい、様子を見てみました。

20080706_01

 当初は、身長140cmで設計を行っておりましたが、そのサイズでは少々小さく見えてしまい等身大らしい印象が得られませんでした。
 そこで設計を変更し、脚部を10cm延長して150cmで組み直しす事にいたしました。
 元々は、脚の長さをリアルな人間のバランスに設定しておりましたので、脚部の延長だけで身長を高くいたしますと、脚が長くなった分、アニメやコミックスのキャラクターのバランスに近くなりました。
 現状、関節部分は造形のままにしてございますが、可動のための切欠き等を検討する必要がございます。

20080706_0220080706_03

 試しに、異なるウィッグを取り付けてみました。
 これだけでも、ずいぶんと印象が変わるものでございます。

|

2008年7月12日 (土)

0026 メイドロイド™の、眼球の原型

 メイドロイド™の義眼の原型を制作いたしなおします。
 いわゆる自作ドールアイというものでございます。
 前回のものはφ50mmと、やや大きすぎた感があるため、今回は少し小さくφ40mmで作り直す事にいたしました。
 アクリル球を原型に、旋盤で中央に回転軸となる穴を開け、シリコーンゴムで雌型を制作し、複製を行います。

20080712_0120080712_0220080712_03

 シリコーンゴムの印象剤は、型に流した後、真空脱泡機で減圧し、泡抜きを行います。
 印象剤は、常圧で流しますと型の表面に泡が残りやすくなります。
 泡が雌型の表面に残ってしまいますと、成型品を作った際にホクロのような形になって現れてしまいます。
 他のパーツであれば、削って修正を行うのも簡単でございますが、目のパーツは透明部分もあるため、追加作業は難易度が高うございます。
 そのため、出来る限りきれいな雌型を制作する必要がございます。

 雌型の泡を防ぐ方法としましては、圧力釜で加圧したり、遠心鋳造機などで泡を抜くと言った方法もございます。
 しかしその方法ですと、型の表面に残る泡は減らせますが、常圧で流した時と同様に、シリコーン剤やその硬化剤中に溶けていた空気は残ったままであるために、硬化の際に目に見えない微細な泡となって現れてしまいます。
 水道水をそのまま冷蔵庫の製氷室で凍らせますと、透明な氷にはならず、白く雲ったような泡が出来てしまうのを想像していただくと、近いかと存じます。
 このスポンジの穴のように分散した微細な泡が、シリコーンゴムの強度を低下させ、型の寿命を短くしてしまいます。

 それを防ぐために、減圧による真空脱泡を行います。
 真空脱泡機で減圧いたしますと、泡は大きく膨張し、型の外に出て行きます。
 また、液剤は常温沸騰を始め、それによって液剤に溶けていた空気や余分な揮発成分も抜けます。
 それによって、泡がなく強度の高いシリコーンゴム型を生産する事が可能となるのでございます。
 水道の水を、いったん沸騰させてから製氷室で凍らせますと、泡のない透明な氷ができあがるのと同じでございます。
 水道の水を真空脱泡機で常温沸騰させても、同じく透明な氷ができあがります。

 私が使用しております真空脱泡機は、20年ほど昔、オズショップやコトブキヤといったガレージキットメーカーで使われていたものだそうで、元々は(株)平泉洋行という素材ケミカルの代理店の営業の方が設計されたものだそうです。
 この真空脱泡機は、一般的によくある横扉型ではなく、上扉型で上から覗けるため、槽内の常温沸騰の様子が観察しやすいため、減圧のタイミングがとりやすく、非常に使いやすい設計でございます。
 これを参考に更に小型化して一般向けに販売されている製品が、ダイキ工業のゼペットシリーズでございます。

20080712_0420080712_05

 シリコーン型にウレタン樹脂を注型し、旋盤で削って基本となる形を制作いたします。
 その後部に、サーボとリンケージを行うためのホーンを取り付けいたします。
 これを原型とし、再びシリコーンゴムで雌型を制作し、それに透明樹脂を流す事で、左右に動くドールアイの量産が可能となります。

|

2008年7月14日 (月)

0027 メイドロイド™の、頭部の原型

 メイドロイド™の頭部の原型を修正いたします。
 ドールアイのサイズを変更いたしましたので、それに併せて目のサイズを変更すると共に、額のバランスも修正いたします。

20080714_0120080714_02

 以前の修正で、一度鼻より下をカットいたしまして、少し角度を付けて顎を引いてございます。
 それに併せる形で、今度は目の高さでカットし、額の角度を変えてバランスを調整いたしました。
 そして、一端、目の周辺を削り、大きく穴をあけましてから、ドールアイと同サイズの球をあてがって、ポリエステルパテで修正を行ってございます。

20080714_0320080714_04

 だいたいの形ができました所で、簡単に表面処理を行います。
 要所要所でパテの種類を使い分けますので、色がまだらになり、そのままでは形がわかりにくくございます。
 そこで時々、サーフェイサーを塗って色を均一にし、形を確認いたします。
 普通はグレーのサーフェイサーが立体を確認しやすいのですが、人形の場合は肌色のサーフェイサーを使う事で印象がわかりやすくなります。
 ボークス造形村のGKサーフェイサーに肌色の製品がございまして、これは自動車修理用のサーフェイサーと同質であるため、場所によって使い分けができますので、大変便利でございます。
 異質のサーフェイサーを同時に使用いたしますと、溶剤の種類が異なると塗り重ねた部分が不具合を起こす事がございます。
 自動車修理用のサーフェイサーは入手が簡単でございますので、大型の工作にも適してございます。
 下地の多くに自動車修理用のグレーのサーフェイサーを使い、最後の色併せの際にこの肌色サーフェイサーで色を整えて、印象を確認いたします。
 また、肌色サーフェイサーは塗料ではございませんので、色を落とさなくても、そのまま更にパテ盛りなどの追加加工を続ける事が可能でございます。

20080714_0520080714_06

 ウイッグとボディを付けて、印象の確認をいたします。
 ライトブロンドの、動きのあるスタイルのウイッグも試してございます。
 目は、まだ新しいドールアイが完成しておりませんので、仮に、以前の大きなドールアイをあてがってみます。
 眼球のサイズが合っておりませんので、目の周りに大きな隙間がございますが、だいたいのニュアンスを見る事は可能でございます。

|

2008年7月20日 (日)

0028 メイドロイド™のアンテナ耳の原型

 メイドロイド™の耳部分のアンテナの原型を製作いたします。
 今までは、飾りとして仮の形状を取り付けておりましたが、後に無線コントロールにする予定がございますので、ライブのアンテナといたします。

20080720_0120080720_02

 アンテナ基部は、周波数を変える際に外部からクリスタルの交換が簡単なように、受信機を内蔵できるよう制作いたします。
 ウレタンキャストの塊を旋盤で挽いて形状を作ります。
 この原型をシリコーン型で象って、樹脂材を流して製品といたします。
 この基部より、アンテナエレメントに配線を伸ばせるようにいたします。

20080720_0320080720_04

 アンテナエレメントの形状は、アクリル材で制作いたします。
 芯をアクリル板の切り出しで作り、その周りのR部分はアクリル棒やアクリル球を配します。
 その隙間や段差をパテで埋めて、原型といたします。

 やはりこの原型もシリコーン型で象って、樹脂材を流して、製品といたします。
 製品の材質は色々と候補があるのですが、今の所、転倒した際に折れにくいよう、軟質材で生産しようかと考えております

|

2008年7月24日 (木)

0029 メイドロイド™の眼の仮組

 メイドロイド™用のドールアイの試作ができましたので、仮組ををして様子を確認いたします。
 前回と同様、瞳の色も2色制作して試してみます。
 白目、黒目が色分けされた状態で、睫毛まで付けてバランスを見ますと、まだまだ目の輪郭が大きく、印象が強すぎるようです。
 ディスプレイや撮影用でしたら遠景から見ますので、これくらいの印象が必要ですが、身近で見るにはやや強すぎるようです。
 更に調整が必要でございます。

20080724_0120080724_02

|

2008年8月 4日 (月)

0030 メイドロイド™の眼の造形の調整

 メイドロイド™の眼の造形を調整いたします。
 ドールアイの直径を下げた事に合わせて、まぶたの輪郭も幾分小さくはしたのですが、まだ視線の印象が強いので、もう少し小さくしてみます。
 義眼を取り付けたままの状態で、エポキシパテで輪郭を造形いたします。

20080804_0120080804_02

 等身大の人間に近い造形物は、どうしてもリアルになればなるほど、見ると怖い物になってしまいます。
 『0008 メイドロイド™の、造形の調整』でも申し上げました通り、様々な理由がございますが、理由の一つに、「意思を持たない眼」というものもございます。

 その昔、リドリー・スコット監督の〈エイリアン〉という映画がございました。
 その映画に登場する異邦人「エイリアン」は、H(ホラー)・R(レックス)・ギーガーというアーティストによってデザイン、造形されましたが、そのクリーチャーには、これと分かる眼がございません。
 これは、「どこを見ているか分からない」「何を考えているか分からない」と言う怖さを出すために、あえて眼をデザインしなかったとの事で、作品中では非常によくその効果が出ておりました。
 また、人形劇において、あまり熟達されていない演者が人形を造形したり操演した時に、やはり怖さを感じる事がございます。
それは、「眼が何を見ているか分からない」、そして「演技の意思と、視線の意思が異なって見える」事の不自然さからくる怖さにあります。
 眼の無いデザインで怖さが出たり、デザインされた眼がしっかりしていない事で、怖さが出てしまったりいたします。
 それが「意思を持たない眼」でございます。
 将来、ロボットに意思をプログラムして、それに合わせて動く眼を制作する事で、人間に近づき怖さが消える瞬間が訪れるかもしれませんが、それは現代の科学では中々大変でございます。

 そこで、造形物の怖さを軽減するために、眼の視線の印象を下げるという方法を試してみます。
 メイドロイドがロボットなのにメガネをはめておりますのも、視線の印象を下げる効果を試しての事でございます。
 決してメガネっ娘を意図してではございません。
 本当はサングラスやバイザーにしてみるのも一つの手かもしれませんが、旦那様にお仕えするメイドがサングラスでは格好が付きません。
 先日、ツクモ ロボット王国で先行展示されておりましたエマでは、アイボやアシモと同様に、眼がデザインされておりません。
 挙動と視線を一致させるのが困難なロボットでは、視線を持ちそうな眼をデザインしないというのは、常套手段でございます。
 しかし、そこまでロボットナイズされたデザインは、今回のメイドロボットのコンセプトから外れますので、人体から極端に逸脱するデザインは次回以降に見送りたいと思います。

 今回は、リアルな眼にデザインするのでも、眼をなくすのでもなく、記号化された人形やアニメイラストに近い造形に寄せながら、それでいて印象が強くならないようにサイズでバランスを取ってみようかと考えております。
 人間のサイズにまで小さくしてしまうと、リアルさから来る怖さが出てきそうですので、小さくしすぎない範囲を探ってみたいと思います。

20080724_0120080804_03

 少し小さくしてみた所、やや視線の印象を弱める事ができました。
 まぶたのラインも、少し垂れ目風にした所、柔らかい雰囲気となりました。
 それでもまだ印象に強さが残ってございますので、更にもう少し小さく調整してみようかと思います。
 ドールアイも、もう少しアイリスの小さなものを制作し、試してみる事といたします。

|

2008年8月 6日 (水)

0031 メイドロイド™のボディの成型テスト

 メイドロイド™の胴体の成型をテストいたします。
 現段階の胴体の原型から、シリコーンゴムによって雌型を制作し、それに成型剤を注型いたします。
 シリコーン型の制作は、「0004 メイドロイド™の、頭・胴の一次原型の象り」と同様の方法で行います。
 成型剤は、今回は軟質発砲ウレタンを使用いたします。

 グラスファイバーなど、軽くて丈夫で簡単に成型できる素材もございますが、開発プラットホームとなりますと、制御のテスト中に本体が転倒する機会も多いかと考えます。
 等身大ロボットが転倒いたしますと、床や家具、周囲の人間などへのダメージも考えられます。
 頑丈でな素材は、それら周囲へのダメージもさる事ながら、ロボット内部にも衝撃を伝えますので、自身のダメージも大きくなります。
 かと言って、各種エラストマー等、衝撃を吸収する柔らかい素材は、ある程度の厚さがございませんと衝撃加速度を減速する距離がとれず、充分な効果が出ません。
 しかし、素材が厚いと、それだけ重量増になってしまい様々な負担がかかりますし、重量による転倒の破壊エネルギーも増えてしまいます。

 そこで、軽さと柔らかさを兼ね備え、価格も安価な軟質発泡ウレタンを試してみる事といたします。
 軟質発砲ウレタンは、東急ハンズ等でも販売されております、この種の用途では大変ポピュラーな造形素材で、二種類の薬剤を撹拌して型に流すだけで、簡単に型通りのスポンジを制作する事ができるものでございます。

20080806_0120080806_02

 ざっと、1kg程を型に流しますと、一気に泡が発生いたします。
 そして、数分後には硬化し、あっという間に成型品ができあがります。

20080806_0320080806_04

 インテグラルスキンと呼ばれる、表面に膜が一層できるタイプと、表面もスポンジ状になる通常タイプと双方を試します。
 インテグラルスキンのタイプは、泡が潰れる事により表面に一層作られるものですので、表面が固い仕上がりになり、また、やや重めに仕上がります。
 通常タイプはスポンジ状の表面になりますが、軽くしなやかに仕上がります。
 インテグラルスキンタイプは、無垢の状態で1kg強、通常タイプは1kg弱に仕上がりました。

20080806_0620080806_05

 メイドロイド™におきましては、人体を模した形状をベースに制作する事をコンセプトといたしております。

 簡単な方法ですと、ボディの殆どを衣服で隠してしまえば、無理に人体を模した造形をしなくとも手軽に制作する事が可能です。
 しかし、単なる二足歩行ロボットにメイド服を着せただけでは、メイドロボットではなく「メイド服を着たロボット」にしかなりません。
 例えアシモにメイド服を着せても、目指しておりますメイドロボットとは遠くかけ離れたものとなってしまいます。
 単に機能として家事を行うだけであれば、現在市販されておりますルンバ等の自動掃除ロボットでも可能でございます。
 例えそれがそのまま等身大になって手がついていた所で、人間と大きくかけ離れたそれらデザインのロボットは、目指しているものとは大きく異なります。
 それらは、〈禁断の惑星〉のロボット、ロビーの時代から存在するコンセプトのデザインでございます。

 メイドロイドラボラトリーで制作いたします最初のメイドロイド™は、あくまでも人体を模した形状をベースとしてデザインいたします。
 ロボット的なデザインは、機構的にやむを得ない部分に留める事を、当面の目標としております。

 軟質発泡ウレタンは非常に柔らかくしなやかな仕上がりとなりました。
 押せば凹みますし、ひねりや曲げも可能なため、骨格に自由度を加えれば、腰をひねったり曲げたりする事も可能でしょう。

20080806_0720080806_08

 どんな軟質素材にも共通した問題として、柔らかさ故の耐久性の低さという問題がございます。
 発泡ウレタンにおきましては、加水分解による経年劣化も生じます。
 しかし反面、安価に量産できますので、劣化したら交換する事を前提に使用するのであれば、寿命は問題にはならないでしょう。
 表面処理をどうするかはまだ決まっておりませんが、軟質発泡ウレタンは選択の一つとして充分に使える素材でございます。

20080806_09

|

2009年5月 6日 (水)

0032 秋葉原に新しいロボット専門店

 実は先日、某出版関係者等の会合におきまして、ROBO-ONE等のロボットコンペティションで審査員を務めている方より、秋葉原に新しいロボット専門店が開くという情報を伺っておりました。
 その店舗の開店日が、正式に告知されされたもようです。

 Robot Shop テクノロジア
 http://www.technologia.co.jp/index.html
 〒101-0021
 東京都千代田区外神田4-12-9アプローズ秋葉原1F
 03-6206-8383

 去る2008年10月30日より九十九電機株式会社が民事再生法手続きに入りましてから、その一店舗であるツクモ ロボット王国が長らく閉店されておりましたため、秋葉原でのロボットパーツの購入が不自由しておりました。
 その九十九電機株式会社は先日、株式会社ヤマダ電機の子会社株式会社Project Whiteに事業譲渡され、ようやく再開の目処が立ちました。
 しかしながら、親会社である株式会社ヤマダ電機では、販売価格を下げるためにサポート体制はメーカーに任せる経営方針とっておられるため、商品販売後もユーザーとのコミュニケーションを大切にするツクモ ロボット王国とは、やや方向性での相違があったとの事です。

 そこで、ツクモ ロボット王国の王様が、自ら新しくロボット専門店を立ち上げられる事となったそうです。
 店舗は、2009年5月8日に正式に開店されるとの事です。
 是非とも、王様に謁見に伺いたいと存じます。

|

2009年5月 9日 (土)

0033 Robot Shop テクノロジア

 秋葉原に新しくオープンしたロボット専門店、Robot Shop テクノロジアに行ってまいりました。
 アクセスは、銀座線・末広町駅から徒歩1~2分といったところでしょうか。
 末広町駅を降りて蔵前橋通りを東へ向かい、JRの高架の前で右折してすぐ、肉のハナマサの向かいでございます。

20090509_0120090509_02

 店長によると、まだ開店したばかりの上、取引先も連休中という事もあって、品揃えはまだこれからとのお話でしたが、それでも主な製品とパーツ類は一通り揃っておりました。
 新製品の高トルクサーボモーター、KRS-6003HVも在庫があり、早速メイドロボ™用に購入いたしました。

20090509_02_2

|

2009年7月25日 (土)

0034 ワンダーフェスティバル2009[夏]の出品予定

 開発中のメイドロボ™・メイドロイド™を、ワンダーフェスティバル 2009[夏]”に出品いたします。
 今回はいつもと異なり、2009年7月26日(日曜日) 10:00~17:00 幕張メッセ 国際展示場2,3,4,5,6,7,8ホールでの開催となります。
 メイドロイドラボラトリーは、前回と同じダイキ工業さんのブースをお借りしての展示となります。

 ただし今回は、出展数の関係からスペースが取れなかったため、午後からのみの展示となります。

 出展スペースNo.は「A43-10」です。

20090725_02 20090725_01

 WF ワンフェス 2009[夏]にお越しの際は、是非お立ち寄り下さい。

|

2009年7月26日 (日)

0035 ワンダーフェスティバル2009[夏]の出品準備

 メイドロイド™をワンダーフェスティバルに出品するべく、荷造りをいたします。
 今回は出品できるかどうかぎりぎりまで決めておりませんでしたので、電源を申請しておらず、そのため動作展示はできませんので、工具などの荷物は少なめなのですが、次第に完成に近づいて両手両足のフレームもついてまいりますと、サイズも重量も大きくなり、輸送が困難になってまいります。
 今回はシンプルに、一端脚を外してコンテナで運び、現地にて組み立てる事にいたします。
 両足の付け外しは、M2.6mmのネジ8本で済みます。

20090726_01 20090726_02 20090726_03

 今回は、午後過ぎからのみの展示でございますので、早くに出発する必要もございませんので、今からゆっくりと伺うといたします。

|

2009年7月29日 (水)

0036 ワンダーフェスティバル2009[夏]での展示を終えて

 ワンダーフェスティバル2009[夏]にメイドロボ™、メイドロイド™を展示してまいりました。
 前回2008[冬]での展示から一年半ぶりの展示となり、今回は多数の修正と変更が入っております。
 顔の造形も何度目かの修正が入っており、フレームに関しましては全て新作となっておりります。
 ボディーも、前回までのポリエステルパテの塊による原型そのものから、量産モデルに近い、軟質発泡ウレタンによる柔らかく軽量の素材になっております。

20090727_01 20090727_02 20090727_03

 今回は午後からのみの展示となりましたが、多くの方に興味を持って頂けました。
 巡回途中に足を止めてご覧になって行かれる方も、沢山いらっしゃいました。
 脚にも外装を作って展示を行おうかと考えておりましたが、時間がとれず断念いたしましたものの、展示の際の皆様の様子を拝見いたしますと、メカニズムが露出している方がより興味を持って頂けたようにも存じます。
 今後のデザインの方向性の参考にいたしたいと存じます。

 ずっと以前から、開発されているとの噂のありました新型サーボモーターでございますが、中々発表がなかったため、それを期待していたメイドロイド™の設計が進まず、しばらく開発が滞っておりました。
 しかし、遂に今年になってKRS-6003HV ICS Red Versionという名で発表され、発売が開始されました。
 それまでは、メイドロイド™のサーボモーターは主にKRS-4014S HV ICS Red Versionを使用して設計を進めておりましたが、このたび新たに発表となったKRS-6003HVはトルクばかりではなく、消費電力、発熱、信頼性、あらゆる面で優れておりましたため、急遽計画を変更いたしまして、既に設計が終わっていた部分もKRS-6003HVを使用して再設計、再制作する事といたしました。
 KRS-6003HVは、オプションパーツとして各種ボトムケースが用意されておりまして、フランジ付きや、ダブルサーボ用に連結できるものもあり、設計製作上でも大変便利でございます。
 新たに作り起こす部品を減らし、既存の部品を多く流用したキットにしたいという趣旨にも適合いたします。
 本来は、最もトルクを必要とする膝と股関節に使用する予定でおりましたが、現状、首と手首以外も、全てKRS-6003HVに変更してございます。
 今回も手指はダミーで展示してございますが、最終的には物をつかめる手指を設計いたします。
 これも、既存のKRS-788HVを使用する予定でございましたが、新たに発表となったKRS-2552HVに仕様変更を行い、再設計する事といたします。

 現0号試作機は、手指と頭部以外は既に全身のフレームが仕上がり、組み立ても終わってございます。
 後は配線を行えば、動作のプログラムに入る事となります。
 現状、身長約150cm、体重約10kg、脚だけで80cm以上あるロボットでございますので、歩行プログラムも大変かと存じます。
 少しずつでも着実に、開発を進めたいと存じます。

|

2009年8月 2日 (日)

0037 メイドロイド™0号試作機の設計について

20090802_01 20090802_02

 メイドロイド™0号試作機のフレームは、一般的なラジコン用サーボモーターを利用したロボットと同じく、アルミ板金を主体としてございます。

 0号試作機におきましては、まずは原理試作として歩行を検証する事、量産化に向けたパーツ構成の試験、そして人間の自由度に近づけるためのプランの基盤作りを目指して設計を行ってございます。
 サーボモーターの配置も、まずは人間のシルエットに収める事にはこだわらず、動作確認を優先してシンプルな設計とし、人体のシルエットからはみ出す部分も、無理をせずはみ出したままの形としております。
 また、関節間の距離におきましても、人体デッサンよりも動作の確実性を優先し、大腿部と膝の間、膝と脛の間の距離を同じ長さに設計いたしました。
 人体デッサン的には等長にはならないのですが、これにより、最もシンプルな屈伸を行っても、上体が前後せず垂直に上下いたします。

 また、今回は剛性も重視しております。
 同じ素材の場合、厚みが2倍になると曲げ強度は2倍よりも強くなります。
 同じ断面積の場合、丸棒や角材よりも、丸パイプや角パイプの方が曲げ強度が上がります。
 サイズが大きくなりますとそれらの性質を設計上で利用しやすくなりますので、主に厚手のアルミ板でチャンネル材を制作して使用しております。

20090802_03

 なぜ剛性を求めるかと申しますと、第1に、歩行中に剛性不足でフレームが歪みますと、モーションの精度が狂い、歩行が困難になるからでございます。
 メイドロイド™は、四肢が長い上に重量がございますので、余裕を持って設計いたしませんと、動作中に歪みが起きやすうございます。
 そして第2に、等身大のロボットが転倒いたしますと、その衝撃は非常に大きく、それによってフレームに歪みが生じますと、やはりモーションの精度が狂ってしまうからでございます。
 これらは自動車のサスペンションと同じ理屈でございまして、例えどんなに良いサスペンションを設計しても、シャシーが歪むとサイヤの動作軌跡が設計とは狂ってしまい、設計上の性能が出なくなってしまうのです。
 現代の量産自動車の多くは、スポット溶接によるモノコックシャシーでございますので、数年間運用いたしますとシャシーの剛性が劣化して、コーナーリング性能が低下いたします。
 ロボットの場合も同じで、フレームが歪むと歩行モーションが狂ってしまいます。
 小型のキットロボットでも、何度も転倒を繰り返しますとフレームに歪みを生じ、歩行の精度が狂う事がございます。
 メイドロイド™では、約150cmの身長と約10kgの重量の転倒による大きな衝撃でも歪みにくいよう、できるだけシンプルで頑丈なフレームにいたします。

 二足歩行ロボットの脚部構造には、並行リンクによる設計方法がございます。
 並行リンク脚は、素早い屈伸運動を行っても、常にリンク機構によって自動的に上体の垂直と足裏の水平が維持され、また、膝アクチュエーターの重量を膝から遠ざける設計にする事で屈伸時のバランス変化を抑える事もできるため、競技用に特化された歩行ロボットではよく使われる設計ではございます。
 しかし並行リンク脚では、例えば、膝だけを曲げるという動作の際でも同時に股関節と大腿部のフレーム全体が稼働する必要がございますように、やや人間的な動作と遠離る傾向がございます。
 大腿部の捻りも、旋回軸としてしか備えられず、人間より関節の自由度の減るアクチュエーター構成となります。
 また、リンク機構にする事によってパーツ点数が増えるという事は、同じ太さの脚で設計する場合は一つ一つのパーツの太さは細くなり、例え組み上げた時の剛性が同じであっても、パーツ単品の剛性は下がってしまう事にもなります。
 通常は問題なくとも、転倒と言ったイレギュラーな事態におきましては、単品パーツの強度が低いと歪みを生じる可能性が高まります。
 そういった、人間らしいポージングとはやや遠くなる面と、パーツの複雑化に伴う幾つかの弊害を避けるため、今回は並行リンク脚は使用せず、最もシンプルな設計といたしました。

 代わりに、膝関節を二重関節とする事で、屈伸時の足首、膝、股関節の全てのサーボの回転角を同じに揃えて回転速度の差を減らし、速い屈伸の際も足裏の水平を保ちやすくなるようにいたしました。
 これにより、正座のできる180度の膝曲げも可能でございます。
 今回は剛性不足に繋がる軽量化を避けておりますので、リアルな曲がりとはややかけ離れますが、膝部分の長さを多めに取って大腿部の長さを短く設定する事で膝関節にかかる重量の負荷を下げる設計にもなっております。
 
 膝には充分なトルクを得るために、ダブルサーボを使用しております。
 KRS-6003HVは元々67.0kg・cmもトルクがございますが、ダブルサーボ用ボトムケースを使用して2つのサーボモーターを連結し、ICS3.0シリアルマネージャーで一方のサーボモーターをスレーブモードに設定する事で、簡単に倍のトルク134.0kg・cmでの使用が可能となります。
 ダブルサーボを更に二重関節で設計しておりますので、片膝あたり都合4個のサーボモーターを使用しております。
 
 本来は大腿部の捻りを、膝関節と股関節の間に入れた方がより人間らしい動きになるのですが、今回はまず歩行させる事を優先させるために、簡易版として、股関節の上方に捻りを備えて旋回軸として使用いたします。
 股関節は一端は直交軸で設計いたしましたが、可動範囲を考えて、今回は直交軸設計は見送る事といたしました。
 このあたりは動作確認がとれましたら、再設計を行う所存にてございます。

|

2009年8月28日 (金)

0038 第16回 ROBO-ONE にエントリー

 第16回 ROBO-ONE に、メイドロイド™0号試作機をエントリーいたしました。
 本来、こういった戦闘系のコンペティションに参加する類の機体ではございませんが、良い機会ですので、一度は参加しておきたいと存じます。

/********************************/
1選手IDナンバー.722

氏名・チーム名
 メイドロイド ラボラトリー

氏名・チーム名(カナ)
 メイドロイド ラボラトリー

氏名・チーム名(英語表記)
 Maidroid Laboratory

コメント
 等身大二足歩行人間型メイドロボットの研究開発

ロボットネーム
 メイドロイド0号試作機 ROBO-ONE仕様

ロボットネーム(カナ)
 メイドロイドゼロゴウシサクキ ロボワンシヨウ

ロボットネーム(英語表記)
 Maidroid 0th prototype ROBO-ONE specification

戦 歴
 実戦未投入機にて戦績なし。

概 要
 当ラボにて開発中のメイドロボット“メイドロイド”0号試作機を、未完成ながらも第16回ROBO-ONEの機体レギュレーションに適合するよう一時的に改修。
 家事用ロボットハンド及び火器類等各種兵装をオミットし、近接格闘戦に特化した仕様とす。
 現在改修作業中にて、正確な諸元は未定。

諸 元 (暫定)
 性別 : 女性型
 髪 : 黒
 目 : 青 & 緑 + メガネ
 機体構造 : ムーバブルフレーム構造
   外皮 : 衝撃吸収用軟質素材による非応力外皮構造
   内骨格 : アルミ合金によるモノコック構造
   アクチュエーター : KRS-4014SHV & KRS-6003HV
 動力源 : 11.1V リチウムポリマーバッテリー
 兵装 : N/A
 外装 : メイド服 ・ Emily リズカフェタイプ (ミニスカートカスタム)

第16回ROBO-ONE無線機器①
 無線の種類 : ラジコン
 無線機器名 : KRC-3 AD
 メーカー名 : 近藤科学株式会社
 周波数帯域 : ADバンド(25MHz 微弱)

第16回ROBO-ONE無線機器②
 無線の種類 : ラジコン
 無線機器名 : KRC-1
 メーカー名 : 近藤科学株式会社
 周波数帯域 : ADバンド(25MHz 微弱)

※①または②のいずれかを使用予定。
 所持CH : AD1、AD2、AD18、AD19、AD20

ロボット重量:9.9Kg
ロボット全長:150cm
/********************************/

 まずは、以上の通りで機体の登録を行いました。
 なにぶん初出場なもので勝手が分からず、果たしてこれでよいのかどうか分かりませんが、記述できる事は記録として出来るだけ記述しておきたいと存じます。
 気がついた折りに、細かく加筆修正も行なっております。

 モーションをまだプログラムしておりませんので、アナログスティックで操縦性を高めるか、それともボタン式で確実にコマンドを送るかが決定できず、当面は無線機を二種類挙げてございます。

 制作途中の手指に関しましては、軽量化のために今回は使用いたしません。
 既に約10kgという大型機でございますので、競技で使用しない部位は省略したいと存じます。
 仕上がりの重量によりましては、手足の外装も簡略化、もしくは省略する事も考えております。

 火器類は、内蔵、携帯ともにレギュレーション上使用できませんので、今回は見送ります。

 『ムーバブルフレーム構造』と申しますのは機体構造の一種で、特にロボットにおいて使われる用語でございます。
 その昔、私が設計いたしましたスセロティーナも同じくムーバブルフレーム構造で、FRPと金属による内骨格とアクチュエーターに、バキュームフォーム製の外装をかぶせてございます。
 自動車で例えますと、ロータスエランやロータスヨーロッパなどのバックボーンフレームに近い考え方でございましょうか。
 それ単体で動作する内骨格ロボットに、機体剛性の応力を担わない外装を被せる構造でございまして、バックボーンフレーム同様にデザイン上の自由度が高いという利点がございます。
 また、ムーバブルフレーム構造には、他にも大きな利点がございます。
 モノコック構造やトラス構造は、外皮そのものが剛性を担う構造物であったり、外皮の真下を構造物のトラスが支えておりますので、外部からの攻撃で損傷を負いますと、機体剛性が下がったり、最悪動作に影響が出て活動不能になってしまいます。
 しかしムーバブルフレーム構造では、外皮は機体剛性の応力を担わないただの装甲でございますので、破損しても機体の動作に対する影響は最小限で済みます。
 ムーバブルフレームでは例え全ての装甲が損傷しても活動は可能でございますので、戦闘用のロボットには大変有用な機体構造かと存じます。

 メイドロイド™0号試作機の基本フレームは、既にワンダーフェスティバルで展示した際に殆ど完成しておりましたので、工作としましてはあまり大きな作業は残っておりません。
 しかし、肝心のモーションのプログラムが一切手つかずの状態ですので、あまり時間はございません。
 また、モーションを組みはじめてから見つかるであろう不具合の修正にも時間を見込んでおかねばなりません。
 本業もごさいますので、あと一ヶ月の間にどの程度の完成度まで煮詰めて出場できるでしょうか。

 メイドロイド™0号試作機は、本来の大会の趣旨とは異なる機体のためか、レギュレーションと試合ルールによる制約が、競技専用デザインの機体よりもかなり厳しくかかってございます。
 現在のROBO-ONEには、脚の長い機体はその分だけ重心を高くしなければいけないルールがございまして、それだけで不利な面がございますが、大型機は自動的に重量級のハンディが課せられるため、更に厳しい制約が加わり、普通の歩行を行うだけでも大変困難でございます。
 他にも、この大会では、レギュレーション、試合ルールも含めて、リアルな人間のプロポーションに近づける程ハンディが大きくなる、もしくは、試合で強く設計するためにはリアルな人間のプロポーションから離れやすくなる面がございますので、リアルな人間のプロポーションと頭身を目指しているメイドロイド™が参戦する事自体があまり正しい事ではないのかもしれません。
 絶対に倒されない程に、他の機体と決定的な重量差を付ければ勝算も出てくるかもしれませんが、それは現状メイドロイド™が目指している方向ではございません。
 出場するからには少しでも良い結果を目指したいところではございますが、果たしてどこまでできる事でございましょうか。
 ともあれ、出来るところまで仕上げて、参戦したいと存じます。

|

2009年8月30日 (日)

0039 メイドロイド0号試作機のコントロールボード

 メイドロイド0号試作機 ROBO-ONE仕様を制御いたしますコントロールボードの選定を考えております。

 メイドロイドは将来的には5本の指も動く予定でございますので、フルバージョンでは50ch以上の制御を必要といたしますが、今回のROBO-ONE仕様では手指や表情の動作は省略いたしておりますので、もう少し少ない32chのシリアルサーボのコントロールができる事が条件となっております。

 現在取り付けております、Motion Processor2 は、現状で最大48chのシリアルサーボを接続する事ができ、それとは別にPWMサーボも接続できますので、チャンネル数の面におきまして、今まではこのボードが有力候補に上がっておりました。
 自動的に歩行モーションを作成するモーションジェネレーターなど機能も高く、非常に良い面も多いのですが、その分だけ扱いが難しく、マスターするには少々時間がかかるボードでございます。
 マニュアルを読んだだけで全てを理解するのは難しく、サポートで質問を繰り返しながらマスターしなければいけませんので、今回は時間的に扱いきれない可能性がございます。

 一方、先日新発売されましたKHR-3HVに付属されました最新型のRCB-4HVも、現在メイドロイドに使用しておりますサーボモーターKRS-6003HVのICS 3.0に対応しておりますので、候補に上がっております。
 KHR-3HV付属のソフトウェアー、Heart To Heart4を拝見した所、IDは0~17の18種類が2系統表示されておりますので、RCB-4HVに接続できるシリアルサーボは36chという事でございましょうか。
 フルバージョンにはチャンネル数が足りないため使えませんが、今回のROBO-ONE仕様でしたら使用可能かと存じます。
 ただし、このRCB-4HVも、Heart To Heart4も、まだ単体での発売は数日先であり、新製品だけあってまだ不明な点も多く、これも今現在のマニュアルだけでは全ては理解できません。
 近日中にマニュアルもソフトウェアーもアップデートされるとの事ですので、それによってはもしかいたしますと、今回はこちらの方が適している可能性もございます。
 本番まで日数はございませんが、じっくりと見当したいと存じます。

20090830_01

|

2009年9月12日 (土)

0040 メイドロイド0号試作機の虹彩

 メイドロイド0号試作機に使用する義眼の虹彩のカラーサンプルができあがりました。
 いくつかテストしてみたいと存じます。

20090912_01

 コントロールボードにRCB-4HVと、無線用のシリアル-ICS変換ユニット KRI-3、ジャイロセンサー KRG-4、加速度センサー RAS-2を、揃えました。

20090912_02

 RCB-4HVでは、PWMサーボを使えないため、従来からあるKRS2350や、マイクロサーボなどの、サイズ、形状、トルクの関係から使いたい様々なサーボの多くが使用できません。
 チャンネル数もさることながら、今後、様々な種類のICS3.0対応のサーボが登場するか、もしくはPWMサーボも使用できるオプションが登場しなければ、メイドロイドには色々と不都合がございますので、当面はROBO-ONE仕様専用のボードとなるかと存じます。
 モーションプログラミング用のアプリケーション、Heart To Heart 4が、覚えるまでの時間が短く済みそうですので、主にこの機能わ主体にプランを立てたいと存じます。

|

2009年10月 2日 (金)

0041 第16回 ROBO-ONE への参加

20091001_10

 第16回ROBO-ONE大会に参加してまいりました。
 結果はと申しますと、準備不足により規格審査を通る事ができませんでしたが、その代わり、ありがたい事にエキシビション枠を設けてくださり、図らずも予選後のとりを務めさせていただく事となりました。
 準備に追われて、予選を観戦する事が一切出来なかったのが心残りですが、それでも大変有意義で楽しいイベントでございました。

 予選の週になって初めて全ての配線を終え、サーボモーターの動作チェックに入りました。
 コントロールボードにRCB-4、サーボモーターはKRS-6003HV を基本に、トルクの必要ない頭部のみKRS-4014S HV にする予定でしたが、この二種を同居させると何故か制御が上手くまいりません。一応、同居できる仕様ではあるらしいのですが、何かの設定が合ってないのでしょう。時間がございませんので今回は、全てKRS-6003HV にいたしました。

20091001_0120091001_02

 電源スイッチは、はっきりと分かるようキースイッチにセーフティーピン風のリボンを取り付けました。動作中に接触してスイッチが切れないよう、通常の使用方法とは逆で、オンにした時にのみキーが抜けるようになっております。
 また、簡単に電源をオフにできるよう、フリップアップカバー付きのエアクラフトスイッチを、エマージェンシーキルスイッチとして使用しております。これも、動作中に誤ってスイッチが切れないようにするため、通常の使用方法とは逆で、フリップアップカバーを開けてオンにする事で電源がカットされるようになっております。

 KRS-6003HV は起動時の突入電流が大きく、それを30個以上使用しているため、キースイッチを直接電源スイッチに使用しますと電流容量が足りません。そこで、メイン電源の開閉は30Aのリレーを使用し、キースイッチとキルスイッチでそのリレーをON/OFFする事といたします。現代の自動車のヘッドライト等の回路と同じでございます。昔の自動車のように直接電源スイッチとして使用しますと、大電流の回線が何本も走り回る事になり、危険も伴いますので、この方法をとります。
 外部から操作がたやすい腕にスイッチを集中させても、細い配線だけで済みます。

 今回使用いたしますリチウムポリマーバッテリーは、大容量で放電力も大きく、しかも軽くて大変便利なのですが、過放電を行いますと一度で壊れてしまいます。
 そのため、バッテリーの電圧を監視できるよう、腕に電圧計を取り付けました。

20091001_03

 このフレームのみの段階で体重計に乗せて重量を計測したところ、7.3kgございました。
 前回、ワンダーフェスティーバルで展示した際の頭部は、塗料の手配が間に合わず、手持ちの塗料で塗装を行ったために塗膜がひび割れを起こして使えなくなっていたため、新たに作り直します。
 軽量化を鑑みて表皮を薄く作った所、塗料の溶剤に表皮が負けてしまい凸凹ができてしまったため、やむなく、表皮を厚めに作り直しをいたしました。
 合わせてドールアイも作り直し、資材が全て揃った所で、会場へ向かいます。

20091001_0420091001_05

 工具と資材があまりに多いため、ワンボックスカーをレンタルして会場へ向かいます。
 当初は、新幹線や飛行機も予定しておりましたが、工具類の多さに断念いたしました。
 約5時間程のドライブで到着いたします。

20091001_06

 予選前日の夕刻にホテルに到着し、最終仕上げを行いました。
 靴底からカチューシャまで入れると160cmになる大型機であるため、立ったままでは小型機と戦う事ができません。
 しかも、一度しゃがんで攻撃を行うと、立ち上がって3歩以上歩かないと、次の攻撃ができないというルールがございます。
 これでは、まともに試合を進行する事ができません。
 そこで、立ったままでも下に届くよう、長めのトンファーを取り付ける事といたとします。
 パンチでモーターを傷めないよう、断衝材として軽量なナイロンを使用したハーフフィンガーコンバットグローブをスポンジゴムの手指にはめて取り付けます。

 ここで、重量を計測しようとしたところ、体重計を忘れてきた事に気付きます。
 どこかで購入を考えたましたが既に時間も遅く、東京のように遅くまで開いているお店は少なそうな土地でございます。
 もし開いてるお店が見つからなければ、探して時間を潰してしまうのももったいないかと存じます。
 外装は3kgもないと思われ、フレーム状態で7.3kgであればなんとか収まるかと考え、そのまま作業を続行いたしました。

20091001_1320091001_07

20091001_1420091001_15

 いざ、モーションのプログラムを組み始めますと、様々な問題が表面化いたします。
 大型ロボットになりますと、小型のロボットでは気にならなかった部分が問題になったり、反面、転倒速度が遅いためマージンがあったり、僅かのバックラッシが大きく表面化したりと、色々と初めて分かる事が出てまいります。
 それに加えて足裏サイズの制限が厳しいため、自立状態ではあまり派手な演技はできません。
 大きく腕を振り回すと、すぐに重心が足裏の面積から外れて、転倒してしまうのです。
 慣性や反動にも揺さぶられますが、重心が留まる余裕がないため、自立が大変困難です。
 モーション制作アプリケーション Heart To Heart 4 もまだ使い慣れず、また、アプリケーションのまだ煮詰められていない部分にもつまづきながら、色々と試行錯誤を繰り返します。

20091001_1220091001_0920091001_08

 モーション作成も中途のまま朝を迎え、選手受付の時間がまいりましたため、一時作業を中断して会場に向かいます。
 そこで、規格審査を行った所、重量が予想を大きく超えて10kgを1.8kgもオーバーしておりました。
 外装の表皮を厚めで作り直したのが大きく響いたのでしょうか。
 足裏サイズを10kg以下で設計していたため、そのままでは失格になります。
 その場で色々と審査に通るような算段を行いましたが、それが元で機体そのものにも問題が発生してしまいます。
 結局、予選そのものは規格審査不通過となってしまいました。

 しかし、なんとありがたい事に、運営の方からエキシビション枠を設けていただく事ができました。
 予選の最後に、時間が頂けるとの事です。
 大急ぎで問題の発生した箇所の修理を行い、エキシビション用のモーションを作ります。
 何度か失敗をしながらも、ぎりぎりまで粘って1アクションでも増やし、そしてほんの10秒ほどですが、リング上でトンファーによる演舞を行ってまいりました。
 なにぶん、ROBO-ONE用に設計された機体ではないため、その異色さに驚かれた方々も多かったようですが、多少であれ楽しんで頂けたようにも存じます。
 予選の審査発表までの間に、計測で御世話になった方に誘われて、ややイレギュラーな撮影会を行いました。
 同じく予選参加機 ドカ ハルミ嬢と共に、産業技術総合研究所のHRP-4C 未夢嬢、及びHRP-2 PROMET氏との記念撮影でございます。
 ロボット趣味的には大変貴重な撮影だったのではと存じます。
 色々と大騒ぎの数日ではありましたが、大変有意義で楽しいイベントでございました。

 ROBO-ONE 競技規則の一番最初に、このようにございます。

/********************************/
 ROBO-ONE 競技規則

 1 前文

 ROBO-ONE の目的は、「ロボットの楽しさ」をより多くの人に広めることである。
 観客がロボットや試合を楽しむことができ、参加者の意欲を掻き立てるロボット競技を目指す。
 そのため、試合の勝ち負けよりも技術的な素晴らしさやエンターテイメント性を重視する。
 また、ロボット技術の普及と健全な発展を目指すため、技術情報はできるだけ公開する。
/********************************/

 単に競技として争うだけの大会ですと、メイドロイドは本来出場できる機体ではございません。
 しかし、勝ち負けよりも楽しさを大事にする大会という事であるが故に、メイドロイドはリング上でお披露目をさせて頂けのかと存じます。
 大変ありがたい事でございます。

 進行や段取りも含め、実際に参加しなければ分からない事が沢山あり、今回はそれを知るにも良い機会だったと存じます。
 ROBO-ONEも含め、今後こういったコンペティションにメイドロイドが参加するかどうかはまだ未定ではございますが、非常に面白いイベントでございますし、これを機に色々と分かった事もございます。
 機会を見て、またいずれ参加したいと存じます。

20091001_11

|

2011年2月 1日 (火)

0042 週刊 ロボゼロ

 このたび、株式会社デアゴスティーニ・ジャパンより、新しいロボットのパーツマガジンが創刊されるそうでございます。

20110201_01

 以前刊行されておりました『週刊 ロボザック』では、株式会社ハイテックマルチプレックスジャパン製の ROBONOVA-I を組み立てましたが、今回創刊されます『週刊 ロボゼロ』では、有限会社姫路ソフトワークス製 JO-ZERO が組み立てられるとの事でございます。
 JO-ZERO は、かの『プラレス3四郞』を描かれた神矢みのる先生がデザインを監修されたロボットキットにてございます。
 『プラレス3四郞』に登場する柔王丸さながらの小型軽量で柔軟かつ機敏な動きの、大変優秀なロボットキットで、歩行モーション自動生成機能 MotionGenerator によって、安定した歩行モーションを簡単に制作できる点も素晴らしい ROBO-ONE Light 公認ロボット でございます。

 なにぶん、ロボットキットは一度に購入するには高額なものでございますし、初めての方は組み立ての不安もあってか、なかなか手を出しにくい面もございます。
 しかし、こういったパーツマガジンですと、少しずつの出費で財布にも優しく、組み立てもゆっくり丁寧に進みますので、ほとんどの方が挫折する事なく完成できるかと存じます。
 この種のパーツマガジンは、書店で購入いたしますには、店頭の棚に並ぶ商品だけでは最終刊までは揃いませんので、定期購読をお勧めいたします。
 かく言う私も、定期購読を申し込んだところでございます。

|

2011年2月28日 (月)

0043 『週刊ロボゼロ』の組み立てに便利な工具

 週刊ロボゼロも、はや3号まで到着致しました。
 少しずつ出来上がっていく様は、大変楽しゅうございます。

20110228_01

 私共は既に数体のロボットキットを組み立てた経験がございますので、すぐさま組み上がってしまいますが、初めての方ですと、中には若干戸惑われた方もいらっしゃるかもしれません。
 と申しますのも、創刊号に付属されておりますドライバーは、そのままでは少々組み立てが難しゅうございます。
 私も最初は、折角ですのでこの付属ドライバーを使用致しましたが、M1.7mmという小さなネジのため、やや作業に手間どってしまいました。
 そこで、やはりいつもの使い慣れたドライバーを使う事に致しました。

 このような小さなネジを狭い部分に通す時は、着磁ドライバーを使うと簡単に作業を進める事ができてございます。

20110228_02

 着磁ドライバーは磁石になっておりまして、先端にネジを吸着させる事ができるドライバーでございます。
 その状態でネジ穴に差し込めば、簡単にネジが入りますので手際よく作業が進むのですが――今回付属のドライバーは、着磁されていないドライバーでございます。
 そのため、ピンセットのような工具を使用いたしませんと、狭い部分にネジを通すのが難しゅうございます。
 この『週刊ロボゼロ』では、期間内に定期購読の申し込みをされ方には、特典としてドライバーを着磁させる着磁機が付属いたします。
 この着磁機を使用致しますと、ドライバーを磁石にする事ができますので、作業をスムーズに進める事ができるかと存じます。
 しかし、購入者にこの特典が到着いたしますのは5月頃とまだ先の事で、それまでの間に組み立てに苦労する部分が更に出てくるやもしれません。
 着磁機も、着磁ドライバーも、決して高価なものではございませんので、もし特典を待たれないのであれば、早めにお一つお持ちになるのが良いかもしれません。

 私は、テクノロジア様にご紹介いただいた、株式会社新亀製作所の『製精密用ラチェットドライバー #1000』と、『精密ドライバーセット No.18-C』というドライバーを使用しております。
 さすがロボットキット専門店の方が推薦されるドライバーだけありまして、ロボットキットの組み立てにおいて非常に作業のしやすいドライバーでございます。
 着磁だけでなく、ラチェットの空回りによって、ネジの早回しと、力を込めた締めが手際よくできますので、ネジを多数扱うロボットキットでは大変重宝いたします。
 『週刊ロボゼロ』では、#00という一際小さなプラスドライバーを使用致しますので、『精密ドライバーセット No.18-C』という先端のオプションを使用いたしますと、より適した作業ができるかと存じます。



 また、ロボットキットはネジを多数使用致しますので、ネジが転がって紛失してしまう事がございます。
 また、板金パーツを多数使用いたしますので、場合によっては机を傷つけてしまう事もないとは言えません。
 そういった時に役に立ちますのが、ピットマットと呼ばれる下敷きでございます。

20110228_03

 要は、デニム地のランチョンマットでございますが、ピットマットを敷いて作業を致しますと、部品を落としても転んだり跳ねたりしないため、ネジなど小さな部品を紛失するケースが減りますので重宝いたします。
 私はKHRシリーズを2台組み立てておりますので、近藤科学株式会社製の『デニムピットマット』を使用しております。
 色が濃いため、銀色のネジが分かりやすく、組み立てに便利でございます。
 これを一度、洗濯をしてから使用いたしますと、僅かにシワが残り、その凸凹によってよりネジが転がりにくくなり、更に使いやすうございます。
 地味な工具でございますが、ピットマットも便利なものでございます。



 ネジの締め方でございますが、一般には、ドライバーでネジを押しつける力が7割、回す力が3割と言われております。
 この「押す」と「回す」の力配分はケースバスケースで変わりますが、基本的には回す力よりずっと強い力で押しつけながら、ネジを締めたり緩めたり致します。
 プラスネジは、押す力でネジ頭とドライバー先が勘合しておりますので、押す力が弱いと滑ってしまうのです。
 そして、滑った時にネジの頭を壊してしまう事がございます。
 一般に、「ネジの頭をナメた」と呼ぶ失敗でございます。
 こうなってしまいますと、もう締めたり緩めたりできなくなってしまいますので、そのネジは破棄して新しいものと交換するしかありません。
 機械においてネジは消耗品でございます。
 沢山の予備のネジを用意しておき、いつまでも使い回しをせず使い捨てにするのが、良いメインテナンス手順の一つでございます。


 ネジの頭をナメてしまい、緩める事が出来なくなった時は大変でございます。
 通常は、インパクトドライバーや逆タップを使用してネジを緩めるのですが、ロボットキットに使われるような小さなネジとなりますと、これらの工具が使えません。
 しかし、近年登場した面白い工具がございます。
 『ネジザウルス』というペンチの一種でございまして、ナメてしまったネジを緩める事に特化した工具でございます。
 これは大変便利でございまして、いざという時のために一つ用意しておくのをお勧めいたします。
 特に、先端で縦つかみができる点は秀逸で、普通のペンチではこうはいきません。


 また普通は、ネジ穴にネジを垂直に立て、右回り(上から見て時計回り)で締めてございます。
 が、このように精密な部品の場合は、いきなり右には回さず、ネジをネジ穴にあてがい軽く押さえながら、いったん左回しを致します。
 少し左回しいたしますと、「コツン」という小さな感触がございます。
 これは、雄ネジが、ネジ穴の螺旋の坂を登り切ったところで、ストンと落ちる感触でございます。
 この感触があった所で初めて、右回りにネジを回し始めます。
 このようにいたしますと、ネジが歪んで入るのを防ぐ効果がございます。
 小さなネジ、特に、母材がアルミニウムという柔らかな素材の場合は、うっかりネジが斜めに入りますと、ネジがネジ穴を無視して母材を削りながら捻じ込まれてしまい、ネジ穴を傷めてしまう事がございます。
 ロボットキットは、部品を固定してしまえばそれで終わりではなく、メインテナンスの関係で何度もネジを締めたり外したりする事がございますので、ネジ穴を傷めないように組み立てるのも大事でございます。


 ロボットキットは完成いたしますと動きますので、動いているうちにネジが緩む事もよくございます。
 だからと言って、緩まないようにと力を入れてきつく締めすぎますと、軟らかいアルミニウムのフレームを捩じ切ってしまい、ネジ穴が壊れて馬鹿になってしまいますので、注意が必要でございます。
 基本的には、点検時や、緩んだ度にネジの増し締めを行いますが、滅多に緩める必要のないネジには、ネジロック剤という接着剤の一種を使用いたしますと、便利にございます。
 本当の接着剤ですと分解ができなくなってしまいますが、ネジロック剤の多くは、数割多めの力を加えますと緩める事ができますので、修理ができなくなる事はございません。
 しかし、振動程度では緩まなくなりますので、大変重宝いたします。
 株式会社タミヤ製「チューブ入りネジ止め剤」、「ネジロック剤 (嫌気性ジェルタイプ)」、株式会社スリーボンド製の「ネジロックTB1400シリーズ」、ヘンケルジャパン株式会社ロックタイト「ネジロック剤 242」など、ネジに塗ってから締めるタイプ、締めた後からネジに塗っても使えるタイプ、色々ございます。
 好みと用途で使い分けると宜しいかと存じます。



 日頃ドライバーを使っている方ですと、特にこういった事を意識せずとも正しく使いこなしていらっしゃいますが、簡単な工具であるだけに、使い慣れてない方は意外にご存じない事もあるかと存じます。
 ただのネジの締め方でございますが、ほんの少しお気遣いいただけると、些末な失敗を避けて楽しく組み立てられるかと存じます。

|

2011年3月 9日 (水)

0044 『週刊ロボゼロ』の組み立てに便利な工具2

 前述いたしました通り、ロボットキットは、動かしているうちにネジが緩む事がございます。
 メインテナンスができなくと困りますので、ネジは外せないといけませんが、必要のない時に緩みますと動作に影響が出ますし、最悪故障に繋がる事もございます。
 そこで、頻繁に外す必要のない部分には、ネジロック剤を使用いたします。
 3号まで進みますと、頭部や胸のマークなどはもう滅多に外す事はないと思われますので、今回はロックタイトを使用いたします。

20110309_01


 通常は、チューブから直接ネジに付けて使用いたしますが、今回は非常に小さなネジでございますので、いったん小皿に取り分けてからネジに少しだけ付けて使用いたします。
 いったん仮り止めをしてから、爪楊枝で塗るという方法もございます。
 付けすぎてはみ出した分は、後で拭き取ります。
 ネジロック剤の多くは、空気を遮断すると固まる性質がございますので、はみ出した分はそのままでは乾きにくうございまして、見た目も良くございませんので、よく拭き取ります。



 ネジを止める順序というものもございます。
 自動車のエンジンなどの、精度が必要で歪みを嫌う機械は特に、順序を守って組み立てを行います。
 ロボットキットではそこまで気にする必要はございませんが、それでも順序通りに組み立てますと、微細な歪みを防ぐだけでなく、組み立てやすくもございます。

 と、申しましても難しい事ではございません。
 ネジを締める時に、いきなり強く締めずに、いったん仮り締めを行います。
 そして、改めて締める際に、対角線の順に締めて行くだけでございます。

20110309_02

 対角線の順にネジを入れてゆきますと、最初に止めるネジ穴同士の距離が長くなるために、部品同士を高い精度で合わせる事が可能となり、次からのネジが入りやすくなるのでございます。
 また、最後まで締めきらず、緩いまま仮り締めにしておきますと、部品同士の合いを微調整できますので、部品の制作精度が低い時にもネジが入りやすくございます。

 いったん全ての穴にネジを軽く入れましたら、先程と同様に、対角線の順に締め込んで行きます。
 ネジを押す力が7、回す力が3、と言う風に、しっかりと押し付けながら回します。
 特に精度が必要な時は、いったん全てのネジを少しだけ弱く締めて後に、もう一度、対角線順に増し締めを行います。
 最初に締め終わった段階で部品が正しく合い、それによって最初に締めたネジに緩みが発生する事がございますので、増し締めによって合いを確実にするのでございます。
 これによって、歪みの少ない組み立てが可能でございます。

20110309_03

 1本目のネジからいきなり強く締め込んでしまいますと、他のネジ穴の位置が僅かにずれたまま無理にネジを入れる事になってしまい、ネジが入りにくいばかりか、ネジ締めに必要以上の力が必要になってしまい、最悪ネジや部品を傷めてしまう事がございます。
 些細な事でございますが、順序通りにネジを入れますと、スムーズに組み立てが進行いたします。

|

«0043 『週刊ロボゼロ』の組み立てに便利な工具