レゴでつくる円筒カム 

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。



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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



DSCN6534.jpg

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。

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アクアス春祭りレゴGBC展示 ご来場ありがとうございました 

aquas

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。

[告知] アクアス春祭り2012にレゴGBCを展示させていただきます 

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。

レゴ 玉入れ型のGBCモジュールを作りました 

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。

gbc_shooter.jpg



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。

レゴでハーモニックドライブを作りました 

レゴでハーモニックドライブを作ってみました。ちょっとマニアックなのでハーモニックドライブというと「なにそれ」って感じの人も多いかもしれませんが、ハーモニックドライブは高性能な減速器です。有名どころではホンダのヒューマノイドロボットのアシモの関節に使われていたりします。ハーモニックドライブという名称は登録商標だったりします。発明されたのは1957年らしく意外と新しいです。

レゴのロボットアームの大型関節には56歯ターンテーブル+ウォームギアを主に使っていますが、それに換わるものができたらいいなと思って作りました。

harmonic_r1.jpg
これは本物のハーモニックドライブです。減速比は1/100です。

harmonic_r2.jpg

右上の外側に歯が刻んである輪をフレクスプライン、右下のベアリングのような部品をウェーブ・ジェネレータ、分かりにくいですが内側に溝が彫ってある輪の大きいほうをサーキュラ・スプラインと言います。(いちいち名前がなんか格好いい)
ウェーブ・ジェネレータは僅かに楕円になっていて、つかむと中身がくるっと回って面白いです。


レゴで作ったのが以下です。いつの間にか巨大になってました。本命ではないので二軍の部品で作りました。派手なのはそのためです。初めヘイルファイヤードロイドの車輪の内歯車とキャタピラを組み合わせてできないかと思いましたが、ピッチが合いませんでした。

本物のように歯を細かくできないので減速比は1/16です。



harmonic.jpg

harmonic2.jpg

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サーキュラ・スプライン。ウェーブ・ジェネレータよりも歯を2つだけ大きくしないといけないので34歯という中途半端な数になり組み方が難しかったです。ウェーブ・ジェネレータの動きによって歪まないようにするために思ったより強度が必要でした。かみ合う部分にはニクルのボールジョイントホルダーを使っています。

flex.jpg
フレクスプライン。変形を吸収するために長く作りました。

wave.jpg
ウェーブ・ジェネレータ。明らかな手抜きです。ベアリングは難しかったので省略しました。

さすがにこれだけでかくて、かみ合い歯数も多いので出力軸の負荷に対する強度は高かったです。
動作音はガチャガチャうるさかったです。
今の段階では巨大で効率も悪いのでロボットアームに実際に使うには程遠いですが、動作説明用の模型としては使えそうです。
レゴでハーモニックドライブが可能であるかを確かめたかっただけのモデルなので、もっと良い組み方があると思います。
これを小型化してロボットアームに組み込むのが夢です。