ダンボーハック~よつばと!リボルテックダンボーのロボット化計画―第2章― ボディー ラズベリーパイ研究室

あずまきよひこさんの人気漫画「よつばと!」に登場する、超人気キャラクター「ダンボー」フィギュア「リボルテックダンボー」を改造して本当にロボットにしてみました。(ダンボー自体がロボットという設定ですが…)

フィギュアの大きさの都合上、手は動きませんし、勿論二足歩行もできませんが、その他については出来るだけオリジナルの設定を活かしつつ、機能を追加しました。

この第2章では、ダンボーのボディーを制作します。パテを使うのが少々めんどくさいですが、かなりアバウトでも大丈夫です。

気が向いたらあなたも、レッツダンボーハック!



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※誠に申し訳ありませんがこちらの電子工作のコンテンツは弊社の実験制作例となっております。十分な安全が保障されているわけではないため、参照や実施は自己責任となってしまいますのでご注意ください。


よつばと!リボルテックダンボーを改造してみました

ダンボーのボディーを作る

さて、次はボディーです。ダンボーのボディーには、赤外線受光モジュールと人感センサーを埋め込みたいのですが、「リボルテックダンボー」のボディは密閉されてしまっていて内部にアクセスできません。

そこで、プラ板とエポキシパテ、紙粘土を使って 1 から作ることにしました。

エポキシパテですが、別にこのパテに拘る必要はありません。私はあまり詳しくないので「プラモといえば TAMIYA」ということでこのパテにしましたが、

エポキシパテについて調べてみる

上記ページの著者が、様々なエポキシパテの比較を行っていらっしゃいます。自分に合いそうなパテを選ぶ参考になさって下さい。

上記人感センサーには 2 つのオレンジ色のつまみ(半固定抵抗)がついていますが、半固定抵抗が手前に来るようにして基盤を裏から見た時、左側が感度調節で、右側が出力保持時間です。感度調節を最大にしておくと、10m くらい離れていても人体の赤外線を感知してくれます。出力時間は大きくするほどHIGH、LOWそれぞれの検出時間が長くなります。

赤外線受光モジュールは Amazon で購入した物が上手く動作しなかったので、秋月電子通商で次の物を仕入れて使いました。

赤外線リモコン受信モジュールPL-IRM1261-C438

赤外線リモコン受信モジュールPL-IRM1261-C438

電磁シールド付きで、その分だけ大きな穴を開ける必要があります(φ6mm)。もし、別の受光モジュールで、電磁シールド無しのものを利用する場合、この穴はφ5mmで良いかもしれません。

そしてここがいちばん重要。ダンボーの特徴である「お金投入口」を作るため、ホームセンターで 直径5mm のスリ割付止ネジを購入しました。プラスドライバー用のネジは沢山ありますが、マイナスドライバー用のネジってあまりないですね。多分コイツを見つけるのが一番大変かと思います。

スリ割付ネジ

これを使いましたが、Amazon での取扱は 5 パック 1 セットなのでかなり高くなってしまいます。近場のホームセンターで見つけたいところです。

あとは塗装用のスプレーです。TS-46 がほぼ、リボルテックダンボーのボディーカラーと一緒でした。

設計図は下記です。

ダンボーボディー設計図

厚さ 0.5mm のプラ板に細い油性マジックで、上記設計図通りのアタリ線を引いていきます。この線を引いたほうがダンボーの胴体の内側になります。油性マジックの黒い線は塗装用のスプレー TS-46 を吹いても透けてしまうため、外側にマジックの線がこないようにしています。

注意点として、「リボルテックダンボー」の胴体の横幅は 33mm なのですが、埋め込む人感センサーモジュールの横幅が32mmなため、2mm 大きくして35mm にしています。

ボディーアタリ線

切り出し後

ボディーを切り出したら、電動ドリルを使って各穴を開けますが、この時は、下に木っ端を敷いてください。下に空間がある状態で無理にドリルで穴を開けると、穴の周囲に亀裂が入ってしまいます。

穴を開けたら折り目に沿って、プラ板の内側に、切り離さない程度にカッターで線を入れておきます。こうしておくと、キレイにプラ板を折りやすくなります。

その後でエポキシパテを内側の折り目に沿って塗っていきます。エポキシパテは 2 材を混ぜ合えわせることで固まるようになります。

パテを盛る

感じとしては、少し固いトリモチのような粘着質な手触りです。手にパテがついてくると余計にベタベタと貼り付くようになり上手く伸ばしにくくなるので、そうなったら一旦手を洗って指先についているパテを落としましょう。そうすると手に貼りつかなくなって再び伸ばしやすくなります。

パテは硬化するとカッターやヤスリで削り落とせるようになります。

上記エポキシパテが硬化するのにかかる時間は 6 時間程です。ですから慌てる必要はありません。

パテを折り目に沿って盛り終わったら、実際にプラ板を折り曲げて箱型を作っていきます。

プラ板を折り曲げる

プラ版を折り曲げると簡単にプラ板にヒビが入って割れてしまいますが、パテを盛ってあるのでプラ板同士はつながったままです。

箱型を作ったら軽く輪ゴムを巻いて固定し、パテが乾くまで 6 時間程放置します。ただし、最初の 1 時間ぐらいはたまに様子を見て、箱型が型くずれしていないかチェックしてください。パテを盛ってから 2 時間位は微調整ができます。

このようにして箱型を作ったら、ボディーの外側の折り目に沿って、同様にパテを盛って行きます。

ボディーの外側にもパテを盛る

ボディーの裾の部分は外側にフレア状に開くようにしてパテを盛ります。また、裾の角はヤスリを軽くかけてラウンド加工をしておきます。

その後は再び 6 時間放置して乾くのを待ちます。

固まったら上下ひっくり返して、ボディー上部の折り目にもパテを盛ります。

ボディー上部の外側の折り目を盛る

ボディー底の組み立て

ボディー底部分も、ボディーと同様にパテを盛ります。次の写真では内側にテストでスプレーを吹いてありますが、スプレーしない方がパテを盛るのに都合がいいでしょう。

ボディー底部分

ボディー底部分のパテ盛り

ボディー上部の内側に厚いプラ板を仕込む

ボディーのパテが乾いたら、1.2mm 厚のプラ板をボディー上部の内側にパテで貼り付けます。

1.2mm厚のプラ板

このプラ板は、顔水平方向回転用サーボモーターのサーボホーンを固定するための補強材です。

1.2mm厚プラ板の貼り付け

盛ったパテを削り落とす

完全にパテが乾いて硬化したら、盛ったパテをカッターとヤスリを使って削り落とし、平らにしていきます。

カッターで削ぎ落とす場合は、カッターの刃先に指などがこないように注意して下さい。大怪我の元になります。ヤスリの平な面で削った方が安全です。

パテ削り落とし1

パテ削り落とし2

パテ削り落とし3

パテ削り落とし4

ボディーの内側は、半丸ヤスリの平らな面と丸い面を使い分けて削ってください。削り方としては、次のように半丸ヤスリでラウンド加工すると良いでしょう。キレイに削ったら、人感センサーが上手く嵌まるか当ててみて削りを調節してください。

パテ削り落とし5

パテ削り落とし6

キレイに削り終わったら、スプレー TS-46 で塗装します。

スプレー後

ボディーに部品を埋め込む

まず、ボディー上部にサーボホーンを取り付けます。

次の写真のようにサーボホーンがボディー上部の中央に来るように絶縁ビニールテープで固定し、ホーンの端から 2 番めの穴にビスを軽くねじ込んで目印をつけます。目印をつけたら一旦ホーンを外してから、目印の場所にビスを深くねじ込んで内側に貼り付けてある 1.2mm 厚のプラ板まで貫通させます。2 本共貫通させたら、ネジを外してサーボホーンを再びあて、ビスでホーンを固定します。

サーボホーン仮止め

ビス位置確認

ビスでサーボホーンを固定する

紙粘土を盛って、パーツを固定する土台を作る

次は、左腕のリボルバージョイントとコイン投入口用ネジの固定部分を作ります。

まず、紙粘土をボディーの上部左半分に押し込み、左腕のリボルバージョイントとコイン投入口を埋め込みます。

粘土を盛る

パーツの埋め込み

次に、赤外線受光モジュールにジャンパワイヤを繋ぎ、ボディー上部右半分に紙粘土を盛って赤外線受光モジュールと右腕のリボルバージョイントを埋め込みます。

まず、赤外線受光モジュールの脚を適切な長さに切りそろえます。

赤外線受光モジュール

次にジャンパワイヤーを接続して、赤外線モジュールの脚の付け根のアタリで折り曲げます。

脚折り曲げ

脚を折り曲げたら受光モジュールが外れないよう、ジャンパワイヤ―の黒いハウジングごと、絶縁ビニールテープで巻いて固定します。

赤外線受光モジュールの固定

あとはこれを紙粘土で左半身と同様に右のムネに埋め込みます。

受光モジュールの固定1

受光モジュールの固定2

この時、次の赤色の部分に「ふわっと軽いねんど」で、スペースをつくってねんどが固まってから、紙粘土で固定した方が良いです。作ったあとに気づいたのですが、紙粘土は固まるとカチコチになってしまうため、後で問題に気づいた時に赤外線受光モジュールが取り出せなくなってしまいます。

「ふわっと軽いねんど」でスペーサーを作っておけば、この部分を崩すことで赤外線受光モジュールが取り出せるようになります。

ふわっと軽いねんどでスペーサーを作る

そうして紙粘土を盛ったら、右腕のリボルバージョイント差し込みます。

右腕のリボルバージョイント

ボディー底面のパーツにも紙粘土を盛り、大腿部用のリボルバージョイントを埋め込みます。

ボディー底1

ボディー底2

この状態で 1 日ほど放置し、紙粘土が固くなるのを待ちます。

お腹に人感センサーを埋め込む

まず、人感センサーですが、白いドーム状のフレネルレンズを取り外します、このレンズは4つの脚をモジュール部分の穴に差し込んであるだけなので、軽く引き抜けます。

フレネルレンズを取り付けたままセンサーをねじ込もうとすると、どうやってもパテがパキッと割れてしまうので、必ず取り外しましょう。

フレネルレンズ取り外し

この人感センサーは、メラミンスポンジの膨張力で固定します。このため、万一モジュールが発熱してもメラミンスポンジが溶けてしまわないよう、人感センサーモジュールの裏側の基盤に絶縁ビニールテープを貼っておきます。

基盤に絶縁ビニールテープを貼る

また、人感センサーの四隅にある電解コンデンサが万一発熱しても大丈夫なように、メラミンスポンジの側面にも絶縁ビニールテープを巻いておきます。

メラミンスポンジの側面にテープを貼る

こうしてからダンボーボディーに人感センサーを埋め込みます。

人感センサー埋め込み

次の写真のように腰に開けた穴からジャンパワイヤーを通して外に出しておきます。

ジャンパワイヤーを通す1

ジャンパワイヤーを通す2

最後に底部分を取り付け、絶縁ビニールテープで貼り付けて固定します。

底部の固定1

底部の固定2

なお、大腿部のリボルバージョイントと底部の紙粘土の接合は、何度も取り外ししていると紙粘土が削れてゆるくなってしまいます。この場合は「ふわっと軽いねんど」を少量リボルバージョイントを差し込む穴の中にねじ込んでからリボルバージョイントを刺し、粘土が乾くまで放置するとキッチリ嵌まるようになります。



ご購入

もう少々お待ち下さい。

体験版

version 1.5 から、IPアドレス制限が無くなり、ライセンス制になりました。ライセンスされていない場合、起動後30時間後に自動的に HAL を終了します。

体験版のインストーラー・スクリプトをダウンロード インストーラー・スクリプト
SHA-1: dd2a390b4f0f8c15301eaee23cd92bd5e831da91
※インストール方法については ソケットサーバー「HAL」の概要 (version 2.0対応版)~導入方法 を御覧ください。

体験版パッケージ
HAL_trial_2_0.tar.gz | version 2.0 | SHA-1: ce31802a5b423a9b0d73721a3d43e0585b009a6f
試用期限 2017/1/31 まで

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