LEGO TECHNICからくり部屋

遅くなりましたが玉入れGBCモジュールの内部構造です。動画を上げるのは気が進みにくいです。


表面の板を外したところ。48×48の基礎板の上に作ってあります。コントロールパネルにシャフトが集中しています。



フレームを外したところ。３箇所ある発射装置は手前のシャフトで連動しています。動力は左に写っているMモーターのみです。



コントロールパネルから伸びているシャフトのアップです。
下側の3つのシャフトはそれぞれの発射装置の方向を調整します。
上側の3つのシャフトはそれぞれの発射装置のバネにつながっていて、威力を調節します。
ユニバーサルジョイントを大量に使っています。以前はユニバーサルジョイントは希少でしたが、最近は安く大量に手に入るのでうれしい限りです。

強引につないでいるので干渉しそうに見えます。実際大きく動かすと干渉しますが、大きくいじることは無いので今のところ支障は無いです。



中身は外からは見えないので、「動けばそれでいい」という考え方で作っています。その代わり表面に出る部分には気を使っています。
GBCは受け皿の高さ制限があるので、機構を薄いスペースに収めるように作らなければならないのが難しいです。



発射装置の一つを分解したところ。リニアアクチュエータでバネの下端の位置を調整しています。
バネを一定の長さ縮めるとき、最初からバネが縮まっていたほうがより多く力が要ります。それを利用して威力を調整できるようにしています。

発射系の機構はフレームのゆがみで弾道がぶれやすいです。左右対称に作らないと真っ直ぐ飛びにくいです。今回はスペース的に左右非対称にせざるを得なかったので難しかったです。
3つの発射装置のうち、赤だけ強度不足で弾道が安定しません。

完成した後でかき混ぜ用の羽が必要になって、最後に羽を取り付けたのでギアの配置が厳しい感じになっています。


自分にとって、GBCモジュールは最後までモチベーションが続くぎりぎりのサイズな気がします。自分にはこれ以上大きくなると最後まで集中力が続きません。
GBCは入力と出力が決まっているのがいいです。

最後に動画です。





ここで、レゴで遊んでいる場合ではないのになぜかできていたロボットアームの報告です。


以前作ったロボットアームS740の改良型S750です。
大きな変更点は手首の制御軸が増えて５自由度になったことで、NXTのモーターを腕の部分に追加しています。１から作り直していて、コンパクトで頑丈になりました。改良点は他にもあるんですが、今回はこの辺で。

いかにしてレゴの部品を使って回転運動から両端で停留する往復運動を作るかということが、今の自分の一つのテーマになっています。
今までのクランクや1/4円カムを使った機構は不安定だったり使いにくい部分があったので、それに変わる機構ができればいいなと思っていました。

円筒カムにはレゴでは作りにくい曲線があるので長い間実用レベルのものができませんでした。
フレキチューブを曲げて曲線は作れるのだけれども、強度がどうしても足りませんでした。
円筒にこだわらずに思い切って四角柱にすると、うまく動くものが作れました。（それではそもそも"円筒"カムではないじゃんというツッコミはなしです）

今までと違って、この機構では常に黄色いピンが挟み込まれているので安定しています。高速回転時でも安定します。
欠点は摩擦が大きいので大きい力は伝達できないという点です。

動画の後半を簡単な作り方説明にしてみました。今までの機構の説明動画とかも作ってみたいんですが、まだ未熟だし、英語苦手というのもあってなかなかできないでいます。







このアーチの部品がこの機構のミソです。このアーチを2つ組み合わせるといい感じの滑らかな溝が作れます。アーチ部品の裏側がくぼんでいるおかげで黄色いピンとうまくかみ合ってくれます。レゴ社はこの部品をカムに使うように設計したんじゃないかというぐらいにピッタリです。

TechnicBricksで紹介していただきました。感謝です。
http://technicbricks.blogspot.jp/2012/03/week-techvideo-2012-11-lego-cylindrical.html





これは円筒カムを作るもとになった直動カムで、こっちの方が先に思いつきました。。往復運動を両端で停留する往復運動に変換します。
クランクのストロークや位置を変えることで出力の動きを調整できます。こっちの機構の方が応用が利きそうです。こっちの動画も上げたいです。

子供たちをはじめ大勢の方が見に来てくださいました。ありがとうございました！

風の強い悪天候だったので展示できないことも覚悟していましたが、室内で展示させてもらえたので救われました。関係者の方に感謝です。

今回展示したモジュールは以下です。

・アルキメデススクリューtype1,2,3
・カップ受け渡し型
・鳥のついばみ型
・コリントゲーム
・エレベーター＆コースター
・スイーパー
・スパイラルリフトtype2

スクリュー多めです。これを展示スペースにあわせて筑波サーキットみたいにコの字型に繋げました。
もともとGBCモジュールは左から右に受け流すように作られているので、狭い空間に詰め込むためにかなり改造しました。

5時間弱稼動させました。
コースターから大量に脱線しましたが、幸い大きなトラブルはありませんでした。コースターは繊細なので輸送中の衝撃などで狂いやすいです。

玉拾いに50cm定規の先に粘着テープを取り付けたトリモチが役に立ちました。ワンタッチで電源を一括してオンオフできるフットスイッチが便利でした。

GBCを見つめる子供たちの真剣な表情が印象的でした。

アクアス春祭り２０１２にレゴGBCを展示させていただきます。

日時：２０１２年３月２４日（土）１０：００〜１５：００
場所：しまね海洋館アクアス前中央広場 （島根県浜田市久代町1117番地2）
　　　　松江高専ブースの端（たぶん)

展示サイズは１m×１mです。非公式であり、あくまでおまけ的ポジションです。
もう明後日ですが、もし近くで興味がある方がおられましたら、来ていただけるとうれしいです。

ボール発射型のGBCモジュールに挑戦してみました。

ボール発射というと、以前バネ内臓フィグによるボールの自動発射を作ったけれど、あれはGBCで使うにはあまりに不安定なので使えませんでした。
今回はとにかく安定した発射機構を目指しました。
バスケットゴールに入ったボールだけが次のモジュールに行けるというシビアな仕様になっています。
発射地点を3箇所作ってボールの処理速度を確保しました。





がんばった点
・コントロールパネルで、3箇所のボール発射機の威力と方向を稼働中に自由に設定できる
・ボールの弾道に再現性がある
・モーターはPF Mモーター1個だけ
・モーターのパワーを変えても、ボールの威力は変わらない
・床下に埋め込めるように厚みの薄い発射機構

稼動部分が多いため内部構造は結構複雑です。複雑というよりぐちゃぐちゃです。内部構造はいつかアップしたいと思います。