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タミヤ 楽しい工作シリーズ No.227 「カムプログラムロボット 工作セット」

 久しぶりのタミヤ工作シリーズです。「音センサー歩行ロボット」を作ったのが、2018年の夏頃だったので、一年以上前のことです。それより前には、PICマイコンで工作キットを改造しようなどという計画を考えたりもしましたが、全く手付かずです。スイマセン。
 今回の「カムプログラムロボット」は、細長いプラスチック棒にピンのようなパーツを着脱し、この棒をロボットに挿入する事でロボットの動きを変える事ができるという、なかなか凝った工作キットです。
 夏休みに子供がタミヤのプログラミング教室の体験会に参加し、お土産としてこの工作キットを貰いました。ところが、この工作キットは近いうちに作ろうと既に購入済みで、同じキットが2つ揃ってしまいました。せっかくなので、親子で1つずつ組み立ててみました。
 ちなみに、タミヤのプログラミング教室では、このカムプログラムロボットを改造してichigojamという小型コンピュータを搭載したものを、BASICのプログラムで制御していました。これ欲しい・・・。

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 この通称「カムロボ」は、なかなか愛嬌のあるデザインです。両腕は飾りだと思って下さい。お腹に刺さっている青い棒が、動作を制御するためのものです。この棒に小さなピンを刺すための穴が二列に沢山開いており、右にピンを刺すと右折、左にピンを刺すと左折というイメージです。棒は少しずつお腹の中に飲み込まれていき、背中から出てきます。

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 箱を開けると、予想以上の部品量に圧倒されます。ギヤボックスも一から組み立てが必要で、ギヤ数も多いです。ニッパーで切り離さなければいけない部品も多いです。
 それでも、子供と同時進行でコツコツと作っていけば、2~3時間くらいで完成できました。部品は多いですが、作りやすいキットでした。
 以下、完成写真です。

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 ロボットのお腹に刺さっている青い棒が、プログラム用のパーツです。この棒は、左右にピンを装着する穴が並んでおり、この穴にピンが刺さっているか否かで右折、左折を制御できます。青い棒は、カムロボの進行と共に少しずつお腹の中に飲み込まれていき、背中から排出されます。よく考えられています。
 カムロボの底面には、地面に対して車体を持ち上げるジャッキのようなものが左右にあり、これが車体を持ち上げてキャタピラを非接地状態にする事で左折、右折を行います。左折、右折の際にモータの回転方向が変わるわけではありません。てっきりモータの回転を制御するのかと思っていたので、完成して驚きました。少しガッカリもしましたが。
 子供が作ったカムロボと、私が作ったカムロボとで二台あるため、競争なんかをして楽しめます。適当に障害物を置いて、衝突せずにゴールできるようにカムロボの動きを制御するなどのゲームが楽しめます。遊び方は無限大です。
 このカムロボにichigojamを搭載する方法が、「カムロボ部」というWebサイトで紹介されています。多分、最低限の改造なら費用は一万円以内で何とかなりそうに思います。難易度は高いかもしれませんが、低価格でプログラムできるロボットを手に入れたい場合には、チャレンジしてみる価値はありそうです。


タミヤ 楽しい工作シリーズ No.166 「音センサー歩行ロボット製作セット」

 久しぶりのタミヤ工作シリーズです。今回は「音センサー歩行ロボット」です。小学校二年生の子供と一緒に作りました。

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 このキットは、二足歩行、四足歩行、六足歩行の3タイプから1つを選択して制作する事ができます。箱には四足歩行タイプが大きく描かれています。今回は、子供の選択で、二足歩行タイプを作る事にしました。

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 箱を開けてみると、上の写真の部品が入っています。ギヤボックス、電池ボックス及び回路基盤などと共に、たくさんの穴が開いたプラスチックの透明な板、細長い赤いの板、金属製の細長い板があります。この板達ですが、どのタイプのロボットを制作するかに合わせて、適当なサイズに切断しなければいけません。大人には特に難しい加工ではありませんが、子供には危険且つ難しい加工だと思います。この加工は大人がやってあげる方がいいと思います。
 その他の組み立ては特に難しい所はなく、子供だけで説明書を見ながら完成させることができました。部品同士の固定などもネジではなく、プラスチック製のピンを利用する簡単な方法が採用されていました。「トリケラトプス」は木にネジ留めしなければならず、子供の力では難しかったので、工作キットの進歩を感じました。
 それでは完成写真です。

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 立方体的な外観のロボットです。二足歩行タイプですが、デザイン的にあまり「足」っぽくないです。歩けば二足歩行感が得られます。
 手を叩くなど、大きな音を出すと、ロボットが歩き始めます。もう一度大きな音を出すと、ロボットが止まります。まあ、それだけなんですが、かなり盛り上がりました。センサ付きというのは面白いです。


後閑哲也 「PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作」

 後閑哲也さんの「PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作」は、2003年8月に発売された本です。
 以前に、同じく後閑哲也さんの「PICマイコン+タミヤ工作セットでできるロボット改造工作マニュアル1」を図書館で発見し、タミヤのトリケラトプスのリモコン化に挑戦しようかと考えていた矢先、図書館でこの「PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作」を発見しました。パラパラと眺めてみると、こちらの工作の方が断然面白そうでした。
 トリケラトプスは単にリモコン化するだけですが、こちらはセンサで黒線を辿る、いわゆるライントレースするロボットです。あっさりトリケラトプスは止めて、ライントレースロボの作成に変更する事にしました。
 ただし、この本「PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作」は、プログラミングがアセンブラで紹介されている点で、やや敷居が高いです。トリケラトプスの方はC言語でした。まあこの点は、アセンブラの勉強にもなりますし、同じプログラムをC言語で作成することにも挑戦できるので、問題ないかなと考えてます。
 それよりもこの本の敷居を高めているのは、プリント基板を自作しよう!となっている点です。現像液やエッチング液などを使って現像する手順が説明されているのですが・・・。いやいや、そこまでの本気の制作ではなく、趣味の工作で十分です。この部分は、自力で汎用の基板に回路制作するしかなさそうです。
 以下、参考までに、後閑哲也さんの「PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作」の各章を紹介します。

<第1章 ロボット工作のいろは>
 ロボット製作の手順や、必要な道具などを紹介しています。

<第2章 電子回路の基礎知識>
 抵抗、コンデンサ、ダイオードなどの特性を簡単に説明しています。

<第3章 センサの使い方>
 光センサの特性や使い方などを簡単に説明しています。

<第4章 モータの基礎知識>
 モータの特性、制御方法、ICを使ったモータ制御回路などを説明しています。

<第5章 ライントレーサの設計>
 ロボットの機械的な部分について、部品の選定などを行っています。

<第6章 コントローラ部の設計>
 ロボットの回路部分について、PICマイコンを使った具体的な回路を説明しています。この本の最も重要な部分だと思います。

<第7章 いよいよ組み立て>
 回路基板の自作方法と、自作した回路基板へ部品を実装したものを紹介しています。

<第8章 プログラムの製作>
 アセンブラによるプログラムの作り方と、実際のプログラムを紹介しています。この章も重要です。

<第9章 チューニング>
 完成したロボットを動かしてみようというだけで、あまり内容はありません。

<付録>
 MPLABというツールを使ってPICマイコンのプログラムを開発する方法を紹介しています。


後閑哲也 「PICマイコン+タミヤ工作セットでできるロボット改造工作マニュアル1」リモコンロボット・トリケラトプス

 後閑哲也さんの「PICマイコン+タミヤ工作セットでできるロボット改造工作マニュアル1」は、2004年4月に発売された本です。タミヤの楽しい工作シリーズNo.88「歩くトリケラトプス工作セット」を改造してリモコン化しようという内容の本です。
 前回、久しぶりにタミヤの工作シリーズに手を出してみたのは、この本を図書館で発見したことが切っ掛けです。小学生の子供には難しい内容ですが、大人の趣味にはちょうどいい感じです。この本の内容を簡単に以下にまとめてみます。

第1章:トリケラトプス・解剖ノート
 タミヤ工作シリーズのトリケラトプスの仕組みを詳しく解説しています。またトリケラトプスにどのような改造を施すかを簡単に説明しています。

第2章:PICマイコンの動作のしくみ
 今回の改造に用いるPIC16F87xシリーズの解説です。またマイコン以外にもモーター駆動用のドライバICの制御方法、マイコンのプログラミング環境なども解説しています。

第3章:制御ボードの設計と組み立て
 製作する制御ボードの回路図及びその説明、必要な回路部品の解説、基板への実装手順の詳細など。写真付きで親切に解説されているので、電子工作の初心者にはとても参考になると思います。

第4章:C言語によるプログラムの設計と製作
 C言語の概要、今回の工作に必要なプログラム処理の解説、実際のプログラムなど。C言語を知らないと、少し苦しい内容かもしれません。

第5章:さらなる挑戦
 トリケラトプスを更に改造するアイデアがいくつか提案されています。ただし、提案だけで、その後の実装は読者に委ねられています。

付録:ソフトのインストール方法とPICへの書き込み
 プログラム開発のために必要なMPLABというソフトのインストールから使い方までを説明しています。

 この本を読んでみて感じたのですが、この本の主目的はトリケラトプスをリモコン化する事ではなく、PICマイコンの使い方を勉強する事だと思います。トリケラトプスをリモコンで前後に動かしたり、速度を変化させたりする程度なら、マイコンなんかなくてもできそうな気がします。この本の工作をきっかけにして、マイコンを使った更に高度な工作に進んで欲しいというのが、著者の後閑哲也さんの思いなのだと思います。
 せっかくなので、マイコン工作にチャレンジしてみようかなと考えているのですが、電子部品をどこで買えばいいのやら。そこからのスタートなので、続報はかなり先の事になりそうです。




タミヤ 楽しい工作シリーズ No.88 「歩くトリケラトプス工作セット」

 久しぶりのタミヤの工作シリーズです。以前に「アームクローラー」を作ってから約2年が経過し、当時は保育園児だった我が子も今では小学2年生です。時の流れは早いものです。

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 木製のトリケラトプスがモーター駆動で歩く、というキットですね。早速、箱を開けてみると、以下のものが入っています。

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 プラスチック系の部品、金属系の部品、木の部品の3種類があります。それに説明書が1枚です。
 それぞれを袋から出してばらしてみると、以下のようになります。

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 見ての通り、ギヤボックスは既に組み立て済みで、あまり機械的に組み立てる箇所はありません。「アームクローラー」ではギヤボックスも組み立てる必要があったので、「トリケラトプス」の方が難易度は低めですね。ちょっと拍子抜けです。
 子供メインで説明書通りに組み立てると、1時間もかからずに完成します。ネジ止めに力が必要な個所は手伝いましたが、ほぼ子供だけで作ることができます。木材同士は木工用ボンドでの接着です。このため、完成しても直ぐに遊ぶことができず、ボンドが固まるまで2時間ほど待たなければなりませんでした。

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 ボンドが固まったら電池を入れてスイッチオンです。モーターの回転に合わせて左右の足が交互に前後に動き、トリケラトプスが前進します。足を動かす金属部品はトリケラトプスの頭部を左右交互につつくため、トリケラトプスは前進と共に首を左右に振ります。また尻尾も左右に動くのですが、尻尾はモーターと機械的に繋がっているわけではありません。トリケラトプスが歩くときに胴体が左右に傾くのに合わせて、尻尾が左右にプラプラと揺れているだけです。
 歩くということと、トリケラトプスの見た目が可愛らしいという点では子供向けでよいと思いますが、ちょっと簡単すぎるように思えました。また、「アームクローラー」の方が完成後に遊べました。