ぎんてんのロボ工房: 11月 2020    

2020年11月7日土曜日

クロスボーンガンダム フルクロス(ビルドファイターズ)を動かす

 クロスボーンガンダム フルクロスを動かす

クロスボーンガンダムX1フルクロス 1/144

現在製作中のスマホケースですが、ある程度構想はまとまっているけど、

構造というかデザインというか中々まとまらず進行がすすんでいません(汗。

その為、ちょっと気晴らしに今出来るシステムでちょいと遊んでみることにしました。

※2021年1月16日現在

製作途中状況動画(動画は進捗により更新します。)


柔王丸(プラレス3四郎)がマニアックにも関わらず、動画の方をちょいちょい見てくれている方がいるようで嬉しい限りです。皆さん、ありがとうございます!。

なので久々にプラモ利用の工作にも取り組んでみます。

プラレス3四郎というアニメはプラモデルにメカを埋め込み、PCでリモート操作し格闘するという、ちょっと手を伸ばせば実現しそうなロボット好きな少年にはたまらないアニメでした。(1983年)

最近になってビルドファイターズという、ガンプラを操作して戦わせるアニメに、懐古的なものを感じ、すごくはまりました。(2013年)

もちろんそれ以前に良くできた作品というのもありますが。

ビルドファイターズシリーズも何作か作られていて、作品としては個人的には1が一番好きなのですが、好きなメカは各シリーズにあります。

いろいろ取り組みたいガンプラはありますが、

今回はシリーズの2にあたるビルドファイターズトライより、クロスボーンガンダム X1 フルクロスに取り組みたいと思います。

フルクロスの選択のマニアックかも知れませんが、作品中最強のガンプラの一つであり、中々の存在感があってかっこよく、またフルクロス自体重厚感があり、動作させるイメージが湧きやすかったのでまずはフルクロスにしました。

また、プラモデル本体はもちろんのこと、当然動かしますので動作用のマイコンを使用します。

今回は手持ちのラズベリーパイゼロ、モータを動かすPCA9685基板、サーボモータです。

あまり電気慣れしない人には??という感じかも知れませんが、この三つ合わせても5千円程度(ケーブルやSDカードの付属を合わせるともうちょっとしますが)であり、初心者向きとして入門書も出ています。


左からラズベリーパイ、PCA9685、サーボモータSG90

さて動かすといっても、もちろん本物のようにスイスイ動かすなんてできません。

まして1/144で15cm程度。

フルクロス巣組み


その為、極めてごく一部を動かし雰囲気だけでも出すことが目的です。

(柔王丸の時は555タイマーを使ってパイロットランプの点滅をさせました。)

LEDを埋め込んで光らすのはこのサイズでもなんとかなりそうですが、ここは一つ、先に述べたシステム、ラズパイとPCA9685とサーボを使ってウイング?を動かしてみたいとおもいます。

プラモを動かしてみたい方参考にして下さい。参考になるかしら・・・(汗

※なお、純粋なモデラーの方からすれば邪道な方向性と思われるかも知れませんが、自分の理想はあくまでも動かす事が理想なので、あやまってこのサイトを訪れた方はそっと画面を閉じて下さい。

1 稼働範囲確認

ちなみに最近のガンプラは接着剤もいらず組み立てる事が出来、スタイリッシュで塗装もいらないのですが、その分複雑で隙間がありませんね。

さてこれをどうごまかしながら動かすものか・・

下手な改造であんまり見栄えをくずしたくないし、複雑な組み立ての分すぐ外れちゃったりするしね。

サイズや形状を確認するため、とにかく巣組みですが組み立てました。

まずはどう動くか確認しなければなりません。

動かしてみたいポイント、ウイングですが稼働範囲として、
横:1.5~2.5㎝程。前:2㎝(目分量で30°~45℃)程動きそうです。

稼働検討

これにしたがって作成を考えたいとおもいます。
それ以外はポーズでごまかします(笑)。
ウイングの稼働とあわせて、後は本体をベースごとサーボで上下、もしくは左右に動かせましょうか。
これでなんとか飛んでるイメージにならないかな?

2 駆動方法の検討

1の稼働範囲にて動作させてみようと思いますが、
何でどうささせるか?
1 ワイヤー
2 直接ミニモーターを仕込む。あるいはサーボ。
3 フレームをつくる

1が目立たず皆さんの参考になりそうですが、考えが難しそうだしワイヤー買いに行くのがめんどくさい。
2サーボーは入らないし、ミニモーターも注文めんどくさい(おいおい・・・)
3は、かさばるし持ってる方が限定されますが、今回はせっかく持ってる3Dプリンタで何か作ってみます。

一度3Dプリンタで全て作成しようと思いましたが、動作フレームまで作成しようとするとある程度の太さは確保しなければならず、それはあまりにも目立つのでやめました。
その為、台フレーム等は3Dプリンタで、接続部はピアノ線で作成することに決めました。

3 駆動方法の製作

横で1.5~2.5、前で0~2かつ45°これを目的として、作成を考えます。
3D CAD(fusion360)を起動しておおよそ下絵の配置をします(前横で大きさあってませんが)
駆動方法の製作
立体で物を考えることができるのが、3D CADの素晴らしいところ。

奥にサーボを配置したとして構造を考えて行きたいと思います。
サーボ配置

また、プラモ側への接続ですが、ウイング裏のこの辺が固定しやすそうです。
ウイング裏

また、駆動と合わせてプラモ本体自体を軸となるよう固定部をつくらないといけませんが、
飾るように股下に穴があいているのでここも利用します。

股下固定穴

直径2㎜、深さ5㎜みとけばいいのでしょうか?多分奥は円形っぽいなぁ?
まずはベース部分から作って行きそこから考えて行きましょうか(考え中)

ベース考え中

次にウイングの前後開閉ですが、”はさみ”みたいな形でやれば開くかな?と。
あわせて左右開閉も”はさみ”を扇型に動く形にレールをつくってあげればいけるかなと。
あくまでも頭のなかでの理想にすぎません。実際にサンプルをつくってみなければ何とも言えません。
結果としてイメージして作成してみたのが以下の台です。
イメージして作った台

サーボの軸に穴にピアノ線を通し、サーボ中心軸、左から上へ引きながら上げと、
サーボ中心軸、下から左へ押しながら上げとしてみました。
が、実際の動画を見てもらえば分かるように、作りこみが甘く、あんま動作範囲広くないなといった感じですが(笑)。
台作成

ちなみに台ですが、けっしてカッコよくは無いですが、オリジナルを作れちゃう。
これも3Dプリンターの醍醐味ですねぇ。
モデラーさんの方で持ってない方がおられたら、お勧めです。
ちなみに自分はAnycubic Mega Sという低価格マシンを使っていますが、それでもここまでのことは出来てます。

3 電気系統

モータを動かすのに、先に述べたラズベリーパイゼロというのを使っています。
また、ラズベリーパイというのは小さなコンピュータです。
単体でモータも動かせますが、今回は間に中継器PCA9685というのを使っています。

ラズパイ PCA9685接続図

続く


2020年11月1日日曜日

スマホ収納ケース作成記

スマホ収納ケース作成記


ぎんてんはiphone Xsを使っています。
本体の大きさは143.6x70.9x7.7 重さは174g決して大きくは無いはずです。

これに二つ折りのカバーを付けています。
厚みが7.7→20 重さが174g→245g

くたびれたスマホケース(´;ω;`)

ちょっと分厚くなるかな?
いつもズボンの後ろポケットに入れています。
で、これなんですけど・・・・ズボンのポケット結構、破けちゃいます・・・消耗が激しいです。
あんまり服持ちじゃないってのもあるけど(笑)。

胸ポケットは邪魔だし嫌いだし、前ポケットは入らんし、カバンは出し入れ面倒だし、
で、思いついたのが服に入れずに収納を作って見よう!!と思いました。

持ち歩き用のケース、スマートフォンとスマホ充電器を一まとめにしてはどうだろう?
ということでチャレンジです!
そろそろスマホケースもくたびれてきたし、これも自分で作成してみようかな?

スマホ収納ケースを考える

ただ、持ち歩き収納ケースを作るたってただの入れ物じゃ意味ない。
そんなの作業着屋でも行けば、安くて頑丈なのいっぱいあるだろう。
アイデアとしてはスマホをケースにかざすと自動的にケースが開くようにしたいと思います。
すなわち可動式のスマホケースです。
そんなのスマホ以外に無駄な電気くうだけじゃないの意味ないんじゃないの。?と思われるでしょうが
ここはやっぱ電子工作者らしく、他の人とは一味違うものをつくりたいなと。
どうせならかっこよくドミネータ(アニメPSYCHO-PASSね)みたいにしてみたいけど、
デザインセンスないから無理だろうな・・・。

〇持ち歩きなのでなるべくコンパクトで軽くしたいので、手持ちのラズパイゼロを使うことにします。
〇駆動軸は二方向ぐらいあった方が良さそうなので、サーボを二つぐらいにしたいと思います。
〇スマホを充電するバッテリー

バッテリーとサーボ二つって考えただけで早くもかさばりそう感いっぱいですが。
(SG90系より小さいサーボって無いもんですかね)
とにかく作ってみたいと思います。

〇近接センサー。
最初人感センサーってのが良さそうだなと思いましたが、
感度の範囲が広く、距離が長そうで誤作動ばっかしそうなのでやめました。

実際に計画するにあたり、さらに以下追加が必要となりました。
〇PCA9685(モータードライブ基板)
〇iphoneコネクタ基板(オス、メス)

計画図

基本は上の構成で考えました。
もし可能であれば今後はスピーカ(しゃべらせたい)や、
液晶(より派手な演出)もしてみたいところです。
そんな技術無いですけど今回はキットでは無く、まじめに電子工作に取り組みますよ(笑)。

PCA9685使用

とにかくまずは基本で動かせるところから、
ラズパイからはGPIOに流せる最大電流は総合で50mA以上流すと壊れるらしいのでサーボ用にモータードライブ基板を使用することにしました。
調べるとPCA9685というのが定番なようでI2C通信でコントロールします。
もちろんI2Cに関しては勉強したことはありますが全く使ったことが無い(笑)。
(I2Cとは簡単に言うと、SCL(クロック)信号とSDA(データ)信号を用いて各装置をブロックごとにコントロール出来る便利な規格なようです。)

PCA9685のコントロールに関していくつかのサイトを確認しましたが、
やまださんという方のこちらのサイトが説明が分かりやすく、まずはこちらの通りに動作させてみました。


ちなみにAmazonで購入して信号線以外に別電源を取るようですが、説明書も何もなくいきなり面食らったのがどうやって線差し込むんだ?上?横に差し込み?

ネジを開けて差し込み
こんなの皆は知ってて当たり前なんでしょうね
上から小さいマイナスでネジを回して横から差し込みます。
どこのサイトをみても記述がなくてツイッターで聞かなければ良く分かりませんでした(汗。

ちなみに、上記のヤマダさんのサイトだけで十分、分かりやすいのですが、
人様のリンクを張るだけではアレなので、サーボを使って何かしたいけれど、それでもよく分らないよ。という自分よりももっと初心者の方がおられたらと、自分なりの説明というか、解釈を。
分かってる人はリンク読み飛ばしてください。
※2020/11/09現在、解釈のページは製作中です