ステイホーム!だからこそ生まれたロボット

新型コロナウイルス感染症が日本で流行りだしたのは、たしか今年の1月頃だったでしょうか?その頃私は高専5年生として、今まで通り学校へ通い勉強していました。今年度からは高専を離れ、編入生として大学へ進学しました。大学へ通い始めようとした矢先、実験以外はオンライン授業に変更とのことで、学校へ行けず…。実験は行うと聞いていましたが、緊急事態宣言の発令により延期となり、今に至るまで約一か月半、全く学校に行かない状態が続いています。そのため、2月下旬から、3、4、5月とず~っと家にいるわけですが、この時間を有意義に使いたいと様々考えた結果、家にある3Dプリンタを壊れるまで使ってやるぞと意気込んで、3月下旬から個人的に四足歩行ロボットを製作すると決意しました!

もし、大学が始まっていれば、編入勢は忙しいですし、一日中3Dプリンタの晩はできないので、このロボットの計画を進めることはなかったでしょう。まさに、ステイホームと3Dプリンタのコンビネーションにより生まれたロボットだと思います!

一日中部屋に鳴り響く3Dプリンタの音

ロボットのモデリングはFusion360で行い、4~5割ほど外観があらわになってきたら、造形できるパーツから印刷開始です!3Dプリンタは造形に時間がかかるので、極力同時並行を目指しました。親に使用していない小部屋を一室借りて、造形中の匂いを外へ排出できるように工夫し、造形をスタートさせて以来、朝から晩まで3Dプリンタが動きっぱなし。さすがに月の電気代が数千円も上がり、親に驚かれました(笑)

ヒートベッドって意外と電気使うんですよね~。朝から晩となるとさすがに電気代に響いちゃいました…

また、3Dプリンタの奏でるあの不思議な音色は、初めて聞いたとき、マジ未来!って感じて病みつきになってましたが、さすがに、毎日朝から晩まで使い続けると何も感じなくなりますね。聞きすぎたせいで、その音を聞くだけで3Dプリンタの体調が分かるようになりました。意外とあるんですよね、いつもと違う音を奏でたり、見明に調子の悪そうな音を出したり、ノリノリの音だったり・・・

造形失敗との闘い

これが何よりもつらい!!何度も時間を割いて造形状況を確認し、そして、何よりも朝から晩まで休むことなく働いてくれる3Dプリンタの努力を裏切るかのように、容赦なく襲ってくる反り。いかにして反りが起こっても問題ないか、土台を工夫しても写真のような有様です(泣)

ロボットは精密さが求められる方なので、反りによってサーボがはまらないとか、微妙にはまり具合が違うなんてことが起こったらよくありません。

(とはいえ、自作なので、様々な問題が起こるのは当たり前。その後、やる気をすべて失わせるような失敗を3Dプリンタが起こすのですが、それ以降、ミスはかなり多めに見るように変えました。)

そんな感じでとうとう1kgのリールは終わり、この間に喚起はしていても多少は匂ってくる樹脂の匂い嗅ぎながら、頻繁に3Dプリンタの状態を確認し、大量の電気と樹脂を使ってまともにできたパーツはほぼ無し!

もう完全に泣き崩れるような思いでした。だって、3Dプリンタ自体は悪いものを買ってないんですから(UP mini 2 ES)。ヒートベッド付き、密閉で、匂い取り除きのシステムまでついてます。

使っていた樹脂が悪かった! ABS+樹脂との出会い

どうらや私が今まで使用していた樹脂は使用していた3Dプリンタと相性が悪かったのでしょうか!?

ABS+樹脂という、ABSよりもノズル温度が高い必要があり、より滑らかな造形ができる樹脂を試してみると、あら不思議といわんばかりに、樹脂の9割以上は造形成功し、無駄になりませんでした。

ちなみに、購入したフィラメントは以下のようなものです。購入サイトではABSとなっているのですが、ABS+とおもわれ、購入してノズル温度270度で造形したら、大変きれいに完成しました。

完成!

完成したロボットです。猫が警戒?しているときにする仕草みたいにしてみました(笑)

顔にはスピーカーを搭載しています。

各関節の動作確認は済んでいますが、制御プログラムの方がまだ完成していません。これから作成していきたいと思います。ですので、今後追加したい機能について下にまとめました。

今後実現させたい機能(結構夢が混ざってる)

・Webカメラを搭載し、画像認識で不審者を見かけたら顔のスピーカーから大音量の警報音を鳴らす

・強化学習を使用した歩行制御

まだUnity上での強化学習は実験し始めたばかりなので、頻繁にひっくり返って歩いてます(汗…

・人間の後をついてくる

まずは歩行の動作を実機で実現してからですね…

・感情を搭載

その他いろいろ想像すれば思いつきますね(笑)

ほぼ実現不可能なものが多いですが、画像認識頑張れば何んとなかりそうなものも結構ありますかね…

今後もロボット作っていきます!

まずは、この4足歩行をボットを何とか動くようにし、上のようなタスクが実現できるように実験することが第一だと思いますが、同時並行でちょっと未来を感じさせてくれるような、生活を楽しくしてくれるようなロボットを色々作っていきたいと思います!

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