【番頭リレーブログ#12】ロボットづくりのすすめ

2016.08.27

番頭のakisakuです.

約1年前にFABLABなるものをネット知り,FABLAB北加賀屋を訪れました.しばらくして,ちょうど番頭募集があり,見習い期間を経て,今年の4月から番頭の1人になりました.普段は企業でメカ系エンジニアやっています.

 

私の個人用名刺には「ロボット大好きエンジニア」と書かせてもらています.ロボットやりたくて大学では機械工学を学び,ロボット研究会でキャプテンやっていました.ロボ研の頃は図面を描き,旋盤やボール盤を使って制作活動していましたので,ラボに置いてるレーザー加工機や3Dプリンタなどの装置を使うのはお手のものです.

 

現在ラボでは装置の使い方や機能を試しているところです.これから,動きの変わったロボットやからくりを試作したいと思っています.

14037742_1065181360214316_532573658_o_r

現在の机上

 


ロボットの作りやすい時代がやってきました

ロボットと言われるとどういうものをイメージされるでしょうか? ドラえもんのようなアニメや空想は置いておいて,現物のロボットです.

 

2足歩行で歩くHONDAのASIMO(P2と呼ばれた初代公開機は中学生の頃)でしょうか.最近ならば,ソフトバンクのPepperくんでしょうか.ルンバくんも「ロボット」掃除機と呼ばれます.

 

製品となっているような高性能ロボットは何十人ものエンジニアが設計しているんですが,個人が作れるようなロボットもあります.ロボットキットやラジコンを想像してもらうといいかと思います.モーター数個とセンサが載っているガシャガシャ動くもの.自分が欲しいと思った機能を持つロボットを,自分で構想して設計して作るためには,「お金」と「ある程度の知識」が掛かります.

 

しかし,ロボットを作りやすい時代になりました.設計に関しては個人利用できる3DCADで使いやすいものが出てきたり(最近のおすすめは断然Autodesk社のFusion360!),制御部としてArduinoが使えるようになったりしています.Arduinoの互換機なら1,000円程度で買えます.大学時代は安いマイコンと言えばPICマイコンでしたが,プログラムするためのライターが1万円もしたんですよ.

 

何より私のようなメカ屋さんにとっては,ロボットの構造や機構を作る加工装置が必要です.これまでは,手軽に使える場所が大学にしかありませんでした.大学卒業したら,単純機構の組み合わせで済ますか,すっごく手間のかかる手作業を頑張るか,高いお金払って外注してもらうしかなかったんです.しかし,FABLABを始めとするファブ施設が出来始め,身近な加工装置の使える場所ができました.「ある程度の知識」に関しても,この手のネット情報もずいぶん増えましたし,判らないことがあれば聞ける人材がFABLABにはうようよいます.

 


ロボットコンテストに行ってみませんか?

個人でロボットが作れるようになって,何のために作るのでしょう.どんなものが作れるんでしょうか.自作ロボットが気軽に見れる機会として,ロボットコンテスト(以下,ロボコン)があります.

 

ロボコンと言えばテレビでやってるやつ,を真っ先に思い浮かべられる方が多いのではないでしょうか.これは,NHKロボコンと呼ばれるもので,大学部門と高専部門があります.毎年NHKで放送していますので,チェックしてみてください.毎年,無理難題をアイディアで解決していく学生さんは本当にすごいです.

 

世界大会までやっているような大きな大会としては,ロボカップがあります.最初はサッカー大会でしたが,レスキュー部門や,家で働くロボットを想定したホーム部門が増えました.今年ドイツでやった世界大会は,来年は2017年7月に名古屋開催です.テレビではやっていませんので,チェックして現地に行きましょう.

 

もう1つ,ご紹介したいのが私が大学のときに参加していたレスキューロボットコンテスト.毎年約20チームの参加がある大きなロボコンです.阪神大震災をきっかけに,レスキューへの啓蒙活動や教育を目的に始まったコンテスト.災害地に救助を待っている人がいるけど二次災害の可能性があるので,ロボットを遠隔操作して助けに行く,というストーリー.毎年6月末頃に神戸と東京で予選,8月に神戸で本選があります.こちらもテレビ放送ありませんので見に行きましょう.入場料無料です.

レスキューロボットコンテスト

14101742_1065181486880970_1602154241_n

レスキューロボットコンテスト.2016年は8月初めに開催.

この記事が紹介される頃には終わったところですが,来年も同じ頃に開催予定です.


ロボコンに参加しよう

上で紹介したロボコン.見に行くのはおすすめなのですが,いきなり個人で参加しようとすると結構ハードルが高いです.基本的には高校〜大学の学生のチームで参加になります.最後に個人で参加できるような手軽なロボコンを紹介しようと思います.ロボットを買って,モーション(ロボットの動き)を作りこむだけで参加できるロボコンもあります.

 

20cmほどの人型のロボットを見たことがあるでしょうか? 10年ほど前に近藤科学がKHR-1というロボットキットを約10万円で出してから,他の会社も追随する形で広まりました.モータの数にも寄りますが,数万円から購入できます.

 

人型ロボット同士のバトル(壊すわけではないので相撲に近い)で有名なのがROBO-ONE.主に関東で開催されます.ROBO-ONE以外にもバトル系の人型ロボコンは幾つかあり,関西ではロボファイト姫路・ロボチャレンジがあります.

 

バトルではなく,救助活動をするのがヒト型レスキューロボットコンテスト.毎年,秋ごろに大阪電通大で開催されています.障害物を乗り越えてガレキを避けたら,要救助者を抱えて救助します.今年のヒト型レスコンは 2016年11月6日(日)に大阪電気通信大学で開催予定.選手の参加締め切りは10月21日(金).デビュー戦いかがでしょうか?

14089339_1065181490214303_269728352_n 写真はヒト型レスコンのFacebookより許可を得て掲載.要救助者を抱え上げたところ.

 

以上,ロボットづくりのすすめでした.

中国の秋葉原に行ってきました!

2016.08.22

img_20160821_0001 img_20160821_0002 img_20160821_0003 img_20160821_0004 img_20160822_0001

中国、深圳にて行われたFABLABの世界会議に、地球の歩き方を買い、ノートとボールペンを持って挑んできました!

深圳の紹介文から抜粋すると「推定1200万人の大都市であり、外資系企業が数多く参入し、衣類、電気・電子部品の工場地帯が広がる」場所の様で、日本で言うところの秋葉原だと聞いていました。と言っても私は日本の秋葉原に行った事もないので中国の秋葉原に行っても比べようもなく、とても新鮮な気持ちで探索することになりました。カンファレンスに参加しながら深圳の電気・電子部品の市場を散策し、深圳が「iPhone」にどれだけ重心を置いているか分かった気がします。(iPhoneキットは見つけられませんでしたが、買い揃えていけばiPhoneが作れる部品が沢山売っていたり、iPhoneを修理する場所がありました。)深圳が特別なのか中国がそうなのかは分かりませんが、3DプリンターやCNCミリングが日常に溢れていて、趣味で使うと言うより深圳の感じは産業感溢れていてビジネスとして利用している感じがしました!

また歩道に電気バイクや電気リアカーが歩行者と共に行き交っていて印象的でした。日本だと歩道に電気バイクが走っていたら捕まりそうですが中国では禁止されていない様です。(後日、日本語ペラペラな中国の方に聞いた所、中国政府は新しいモノが入ってきた時すぐに「ダメ」とは言わないみたいですね。)電気バイクにもペダルが付いていたので人力でも自転車の様にこげる様になっていたり、大阪で見られる「さすべえ」もどきが自転車にくっ付いていて、雨に後部が濡れない様に形が変形している傘が活用されていました。多様な種類の乗り物が行き交い、ドローンも人混みの中操縦されていたり、古いと新しいが混ざり合っている空間でした。

(深圳の数日かは雨が降っていて道に水溜まりが出来やすく公共施設の入り口の前や階段は滑りやすかった為に履いていった靴は不向きでした。厚底のスニーカでグリットがついていて滑りにくくなっている靴が急激に欲しくなりました。)

大阪で行われたFABLAB日本会議「FAB CAMP」以来の方々に沢山お会い出来ました!YCAMの伊藤さん津田さんにも。また、カンファレンスの内容についても後日アップしたいと思います。

【番頭リレーブログ#11】ちょっとした日用品作り

2016.08.20

FabLab北加賀屋の新人番頭の萩原です。
仕事は元々システム作りをしていました。ラボでは3DプリンタやCNCを使った小物作りに挑戦しています。
メイカー達によって次々と新しいものが作られていますが、
今日は日常の小さな「つくり」を紹介しようと思います。

 

・不便だから改善する「リモコン信号反射板」
エアコンのリモコンを操作するとき、壁からいちいち取り外すのが面倒だったため作りました。
3Dプリンタで出力してアルミホイルを巻いています。
不便なものごとをちょっとの改造で便利にできるのがFabの魅力です。

14009783_1090200981066744_2121548701_n

 

・壊れたら修復する「壊れたトレイの修復」
写真の工具セットは小学生の時に初めて買った自分専用の工具でした。
大事に使っていましたが、長年の使用でトレイがボロボロになってしまいました。
元の形を推測しながらCADで新しいトレイをモデリングし、3Dプリンタで修復したものがこちらです。
(よく使うニッパーは専用のキャップをつくってちょっと使いやすくしました)

13988892_1090200984400077_2008312632_n


全く新しいものを作るだけではない、日常生活に根ざした「つくり」も大事にしていきたいと思います。

【番頭リレーブログ#10】生木から作る超アナログものづくり

2016.08.16

番頭の根津です。

 

Fablab北加賀屋を知ったのは2~3年前だと思います。仕事で、製品の作製方法を調査しているときに、3Dプリンターと言うもので自分の設計した立体物が作れることを知りました。試作品を作るのにいいのではないかと思って調べてみると、Fablabというのがあり、3Dプリンターが使えるようだということがわかりました。しかし、結局仕事で使うことなく、頭の隅になんかひっかかっていたもの、Fablabに関わることはありませんでした。そんな時、番頭さん募集と言う記事を見つけ、関わるならガッツリ関わってみようと思い、今に至ると言う感じです。

 

私の活動を紹介します。
木は種類によって、硬い木、軟らかい木、色の濃いもの薄いもの、木目の違い、匂いの強いものなど、自然の多様性を身近に感じることのできる素材です。また、入手も容易で扱いやすい。素材として、木は非常に魅力的です。Fablabでも、例えば、MDFをレーザー加工機でカットして小物を作ったり、レーザーパワーを下げて表面に模様を描かせたり、小型CNCで立体彫刻を作ったり出来ます。また、大型CNCでは家具を作ることもできますし、3Dプリンターでも、木と樹脂を混ぜたフィラメントで、木の造形物を出力可能です。

14012179_1083198268439645_1974443064_n14018080_1083198181772987_1695618065_n14012936_1083198078439664_108809498_o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

普通木工では、製材された木材を使用します。製材は、非常に時間と手間のかかる作業です。なので、私たちは製材された木材を購入しています。しかし、昔は切った生木を直ぐに加工していました。乾燥による経年変化があり、工業製品としては不適切なので、こういった技術は廃れていきました。近年欧米を中心にこれが見直されグリーンウッドワークと言う名前で技術が復興されています。日本でも、岐阜の森林文化アカデミーの久津輪氏を中心にグリーンウッドワークの普及活動をしています。

14017869_1083209548438517_1766648697_n

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Photo: Facebook 久津輪 雅

 

グリーンウッドは、生木のことで、切って直ぐに加工できます。生木は、水分を含んでいて、軟らかく加工しやすいです。使っていくうちに、経年変化はありますが、それが工業製品にはない味わいになります。また、その経年変化を利用して、椅子など接着剤など要らずに作ることができます。

 

グリーンウッドワークでは、削り馬に木を挟んで、銑と言われる道具で加工していきます。削り馬は、ハイジのお父さんも使っています。

13988914_1083199018439570_530609308_n

13988756_1083199308439541_569478829_n

 

また、お皿などは、轆轤を使います。足で、轆轤を回して、刃物で削ります。現在でも電気式ですが、木工旋盤が使われています。足踏み式は、欧米で発達しましたが、日本では手回しの轆轤が使われていました。江戸時代まで、木地師と言われる木工を生業にした民が、各地を木を求めて流浪していました。ジブリの映画かぐや姫にも描かれています。移動しながらだったので、大型の道具は発達せず、小型の手回しを使っていたようです。

14017579_1083210641771741_997541898_n

 

 

 

 

 

 

 

Photo: Facebook 久津輪 雅

 

木はどんなものでも、利用できます。間伐材や剪定した枝、大きな木でも、大丈夫です。色々なものができますが、いくつかご紹介します。初めて、グリーンウッドワークで作った、ウソ。菅原道真を守った鳥として、各地で作られています。スプーン。実用的で手作りの良さを実感できます。

14031121_1083198418439630_1100121876_n

13988778_1083198528439619_1714935624_n

Fablabとは違い、電気も使わない超アナログな活動を紹介しました。これから、fablabの装置と組み合わせていったりと、オリジナルな活動に拡げていけたらいいなぁと考えています。

【番頭リレーブログ#9】ラズベリーパイでモノ作り

2016.08.05

番頭の西嶋です。Fablab Kitakagaya 電子工作チーム「えんや」の 「ラズベリーパイ」チームで主に活動しています。電子工作は学生のころ少しやってましたが、社会人になって以来ずーっと遠ざかっていました。

 

(ラズベリーパイ)

13820814_1057600110988859_183840011_n (1)

しかし、変化は訪れました。きっかけは、2012年末くらいに入手した名刺サイズのPC「ラズベリーパイ」でした。普通のPCと違って、I/Oピンがいっぱい出てて、センサーや表示器などをつなげば、プログラムで制御することができます。ネットワークが普通に使え、膨大なオープンソース資産が利用できます。しかも、小さくて安い!。とうとうパンドラの箱を開けてしまったようです。製作欲を掻き立てられて仕方ありません。モノが溢れている時代といいますが、本当に自分が欲しいモノは売ってません。だからこそ作る意義があるし、作るって楽しいじゃないですか。以下、これまでのラズベリーパイを使った主なモノ作りを紹介します。

 

(第1号:「にこちゃん」)

13815276_1057600114322192_1103847652_n

製作第1号は、「にこちゃん」しゃべる温度計です。ラズベリーパイがケースの中に入ってます。センサーの温度と湿度データから不快指数(暑さ指数)を計算して、8x8の2色(赤と緑:両方点灯で黄色)マトリックスLEDの顔で表現します。顔の輪郭が湿度で、最初が緑で一周で20%、次の黄色が一周で40%、その次の赤が80%。
暑さ指数が上がると、顔の表情が変化するとともに、「今日も暑いね~」、「熱中症に注意しましょうね」、「熱中症になるで」などと録音した娘の声がしゃべりだします。逆に、涼しくなると「エアコンいらんでー」と怒られます。データはグラフ化され、スマホで見ることもできます。熱中症対策と節電に結構いけてるんじゃないかと?
ラズベリーパイのお勧め言語は、Pythonなのですが、当時は、まだPythonを知らなかったので、PHPでプログラム作成。今まで3年間データ記録しつづけてます。

 

(第2号:レーザー)

13814590_1057600117655525_516261743_n

第2号は、「レーザー」(SVG描画)
ちょっと不純な動機かも。少々事情あって、建物の壁にメッセージ「xxx建設反対」を投影するために製作しました:-) 。メッセージや絵をInkscape(お絵描きソフト)などでSVGのベクトルデータとして作成。これをx,y座標データに変換 => x,y座標データに基づき、5.1ch オーディオファイル(wav)を生成(レーザ光のON/OFFデータもオーディオファイルの1chに入れ込む) => USBオーディオアダプタで再生(DA変換) => オペアンプで差動増幅してガルバノミラーを制御。ガルバノミラー(鏡2つ)は、レーザーポインターから出るレーザー光を任意の座標に反射させ、像にします。全て覚えたてのPython言語で作成。我ながら頑張りました。動機は不純?なほど力が入るってやつですね。

 

(第3号:メイカーズバザール大阪にて)

13814499_1057600124322191_676530755_n

第3号は、「レーザー」(手描きをプロジェクション)
この頃(2013年末)にはFabrab Kitakagayaに出入りするようになってました。ラボの白石さんより、手描きの画像をレーザープロジェクションすると面白いんじゃ?とアイデアをいただき、前作を改変。マジックで描いた絵をパイカメラで撮影し、open-cvという画像処理ライブラリで輪郭抽出してx,y座標データを生成し、前作と同様にしてガルバノミラーをコントロールし、レーザーで描画します。メイカーズバザール2014に出品して以来、お子様に人気の高いアイテムとなり、毎年出品しています。子供の絵って本当に素晴らしい。

 

(第4号:ツケッシー)

13820458_1057600130988857_1053505012_n

第4号は、「ツケッシー」
防犯目的。旅行で長期留守にすることになり必要に迫られ作成しました。照明のリモコン自体をラズパイに代行させることによって、家の照明を定期的に付けたり消したりするものです。もちろん、旅行先からもネット経由でコントロール可能。おかげで、ご近所さんは、家族旅行は知ってたけど、旦那は留守番してると勘違い!どうやら目的達成してたようです。なお、この頃(2015年3月)から電子工作チーム「えんや」で活動開始。メンバーの影響でAVR、mbedなどのマイコンも覚えることに。

 

(第5号:フルカラーLEDキューブ)

13817204_1057600134322190_1061178639_n

第5号は、「フルカラーLEDキューブ」

メイカーズバザール大阪2015と2016に出品。マイコン内蔵型フルカラーLED(いわゆるネオピクセル)を全部直列にしてキューブにし、ラズベリーパイで作成したデータを、AVRに送り、AVRで生成したパルスをLEDに投入し、フルカラー点灯するものです。
「Python使うと簡単にできるでしょ」をデモするために製作しました。Pythonって、すごく簡単かつ応用分野が広く強力な言語です。グローバルに普及していますが、日本では今いちです。もっと普及して欲しいものです。

 

(最後に)

13815030_1057600137655523_1553818224_n

最近、ESP8266というマイコンをMicroPythonで使うことに夢中になってます。ラズベリーパイではないけどPythonという軸は貫こうと思ってます:-) 。電子工作に興味ある方は、是非「えんや」に参加してみては? いろんな得意分野、個性を持つ人がいて、いろんな情報が入ってきます。面白いですよ。