ゼムキャノン

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【紙キャノンユニット】

汎用ヒト型決戦遊具ゼムネスの射的ユニット。
ゼムネスのランドセル上部にこのユニットを装着することで、射的能力を持ったゼムキャノン形態へと強化される。

プレート状のバレットを引きバネの力で発射し、バレッドの当たった目標物を押し出す。
主力バレットは紙製のワッシャーを2枚重ねに貼付けた「紙ワッシャー」である。これはチロルチョコ大会の「チョコッとシューティング」競技で50cm先の紙コップをギリギリ倒せる威力に出力調整されている。
また、バレットには樹脂製や金属製のものをオプションで選択する事が出来、状況に応じて押し出し威力や安全度を調整することが可能である。

自動装填による連射が可能で、標準弾倉にはバレットを15枚まで格納できる。
連射トリガーのアクチュエーターとして、汎用のタミヤミニモーター低速ギアギアボックスを採用。これにより低コスト化、安定性、メンテナンス性のメリットを得ている。

本体の主要素材には、軽量のためにプラ版とタミヤユニバーサルアーム/プレートを使用。
左肩部のキャノンの軽量化と共にユニット上の右肩部に真鍮製のカウンターウェイトを配置したことで、ゼムキャノン状態でも競技フィールド上を二足歩行で移動することができる。

ターゲティングには簡易的にレーザポインターを使用している。
しかし試合会場によっては子供の目線の高さにもなり得るため、今後はより安全な装置への改善が望まれる。




ということで、前回に引き続きガンダム本のうんちく解説風に説明してみました。
ロボゼロを始めた時からつくるつくると言っていたRX計画 の一つ、ゼムキャノンがようやく実現しました。
やってみれば2日ぐらいで作れてしまうものだったのですが、使う場面がないとなかなか作らないものです。

計画表によるとゼロキャノンという名前の多脚版のロボサバ機になる予定のバリエーションでしたが、チロル大会でちょうどBB弾禁止の射的ゲームがあったので完成にこぎつけました。


詳しい説明はかなり長くなるので、↓のつづきを読むにて。





肩載せキャノンタイプにすることは決まったのですが、まずは、

・何を発射するか。
・どうやって発射するか。


の2つで悩みました。




まず、発射体をどうするかです。
チロル大会にあわせた条件は、

・安い。
・軽い。
・未来永劫手に入る。
・BB弾よりも清掃が楽。
・紙コップを倒せる威力。

などです。

玩具で定着している規格ものはBB弾以外ではナーフぐらいです。
ナーフは実は遊んだ事がなく、構造を見るにはそのためにいくつか入手する必要があるので自分にはちょっと敷居が高いです。
ビー玉も真剣に検討しましたが、たくさん積むには少し重いかもしれません。
100円ショップで何かを見つけてもいいですが、安定的に手に入るものと考えると、やはりワッシャーが良さそうです。

ワッシャーは内径8mmのものだと手に入りやすく、取り回しも良い感じです。
ステンレス(12円)やユニクロ(4円)のものはちょっと重すぎて、紙コップには威力的にもオーバースペック。チタン製は軽くてよいのですが、値段がお高く1個70円。1円玉は軽さ、威力、値段のすべてで圧倒的な高性能を誇りますが、誰かに何かを言われそうな気がするので却下です。
いずれにせよ金属のバレットでは壁などに当たったときに傷がつきそうですし、威力によっては怪我もありえますので、使用はさけるべきです。
(大会でも「紙ワッシャーはいいね、これ金属だったら禁止にしてた。」といわれました。念のためと金属も数枚準備していったことは内緒です。)

そこで見つけたのが紙ワッシャーです。以前RS30系のサーボホーンスペーサーとして買っていたもので、バレットとしては薄すぎて使えないと思ったのですが、木工ボンドで2枚貼り重ねるとだいたい金属ワッシャーを同じ厚みになりました。
試してみると紙コップをギリギリ倒せる威力です。
軽量ですし、紙ということで安全性も高く、これはゼムネスにおあつらえ向きです。
ターゲットは紙コップなのですから、バレットも紙ぐらいでちょうどよし。採用です。
(本当はナイロンワッシャーが良かったのですが、どこで入手できるのかすぐには見つけられませんでした。)




次に、どうやって発射するかです。
必要な条件は、


・ゼムネスに搭載可能なほど軽い
・ゼムネスに搭載可能なほどコンパクト
・リモコンで操作できる
・ある程度の連射が可能
・短時間で作れる


などです。

これらの条件を満たす動力の候補として脳内で上がったのは、

・ゴムによるボーガン
・板バネによるボーガン
・押しバネ
・引きバネ
・電磁石とネオジム磁石の複数使用
・手裏剣方式
・アームピッチングマシン式
・ローターピッチングマシン式


などです。
いろいろ悩んだ結果、すぐ作れて、なおかつ一番安定しそうな引っ張りコイルばねで作る事にしました。
初めてやる工作で締め切りも決まっているので、欲張らず手堅くやるのがよいでしょう。
(結果的にロボゼロ公式のボウガンとほぼ同じ仕様になりました。)




発射機構は、バレットと同じ厚みのスライドを作って、バネで押し出す方式です。
おもちゃ屋さんだったらこういう仕組みを考えるのは朝飯前なのでしょうが、素人がゼロから作るとなると難しく、しかしながらパズルのようで面白いです。

はじきだし

図のような仕組みに落ち着きました。
当たり前すぎてどうしようもない図ですが、いざやってみると結構な手間になります。




バネを十分伸ばすにはけっこうな力がかかります。
修理のしやすさや軽さ、試行錯誤のしやすさから、動力はタミヤのミニモーター低速ギアボックスにしてみました。
661.2:1まで減速したところ、手持ちのバネをカムで引っ張るのにちょうど良いトルクが得られました。




次はPWMしか出力できないVS-RC003の基盤から、どうやって安定的にモーターのオンオフをするかです。
トリガーをハンドなどのサーボ越しに押すのもロマンがありますが、ゼムネスにはハンドがありませんし、ちょっと不安定な気もします。
そこで、あまり使わないプチロボサーボを一個解体しまして、PWMの判断基盤を拝借
一定のPWMの入力があった時に、ギアボックスのモーターに電流が流れるようにしました。
念のため、モーターと基盤の間には1Ωの抵抗を入れ、ノイズキラーコンデンサも1か所だけ入れておきました。

結果、ボードの挙動に悪影響を及ぼすこともなく、無事動くようになりました。




次はターゲティングです。
狙いをつけるには、ロボサバでも使っている秋月のレーザーポインタが安くてよいです。
当てたい距離に向かって弾を発射し、それが当たった場所を指し示すようにレーザーポインタを固定するだけでOKです。
発射台自体にクセがあっても、それ込みでどこに狙いを調整できてしまいます。
ロボサバのようにロボット本体にカメラをつけて狙う方法もありますが、今回の場合はレーザーポインタが圧倒的に便利です。
会場の都合上、目にレーザーが当たる可能性はゼロではないので、注意は必要です。




最後に、ロボット側でのターゲティング設定です。

VS-RC003で入力量に応じて自由にターゲティングする方法ですが、これはRobovieMaker2の「CPUの設定」>「サーボモータ出力」の設定を変更して使います。
サーボにはジャイロからの入力を反映するような係数の設定が可能になっていますので、サーボの既定位置から変数分回転量を多く(少なく)なるようにしておけばOKです。
射的専用のモーションを用意し、サーボの位置に加減するための変数を準備し、キーの入力量に応じてそれが加減するようしておきます。




具体的な操作方法として、今回はBボタンを押す事で射撃モードに入るようにしました。

Bボタンを押しながら上下左右で上体のピッチとヨーの角度を調整。
Bボタンを押したままAボタンを押すと、その間トリガーのモーターが回転し、バレット発射。
Bボタンを離すと、上体をセンターに戻し、通常の移動モードに戻るという操作方法です。
つまりは、Bボタンを押している間、上半身が砲台化するという感じです。

これで移動モードと射撃モードを直感的に切り替えることが出来ます。




あと、細かい話。
機能を配置しただけで全くデザインというほどものもでもないですが、
キャノンということで、オリジン版の背中の大きなガンキャノンをちょっと意識しました。
チロルアーマーと相まってずんぐりとしたキャノンになりました。
また、ドッキングということで、Gディフェンサーを少し意識しました。
カウンターウェイトの部分がまるまる無駄なので、必要があればもう一門足してもよいかも。
モーター1回転で2回はじいても良かったのですが、練習した感じそのままでも50個以上はラクに行きそうだったので、保留。(結果この妥協が仇に・・・)
むしろリロードが大変そうだったので、専用のリローダーを準備
太い鉛筆にワッシャーを串刺しにしただけのものですが、これはなかなかよい感じでした。

チロルチョコ大会の過去の記録をみると、機体としては十分に総合トップを狙える性能になっているような気がします。
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ありがとうございました

チロル教えていただきありがとうございました。あやうく大会をスルーするところでした。。。
ナイロンワッシャー情報もありがとうございます!次ハンズに行ったとき見てみます。
紙ワッシャーを50枚張り合わせるのはめんどかったです。

適当に選んだ引きバネとか、連射用モーターのトルクとか、サーボのPWM乗っ取りとか、モーション設定とか・・・
一週間ですべてがたまたま思い通りに動いてくれて助かりました。
大会出られる状態まで持っていけるか本当に不安でしたが、おかげさまでRX計画も一歩進み、徹夜の甲斐がありました。
当日はブライアンさんも遊びに来てくれました^^

No title

チロルお疲れ様でした。
ゼムキャノンの雄姿を見たかったのですが、残念ながらニコニコも見れず。
それにしてもこの短期間でこの完成度は凄いですね。ゼムネスが安定動作しているからできるゼムキャノンですね。
もう不要だと思いますが、8mmのナイロンワッシャーは確か東急ハンズで売ってました。
プロフィール

二名川(ニナガワ)

Author:二名川(ニナガワ)
ホビーロボットをレトロゲームが発展したものと捉えて楽しく遊び倒します。
子供が夢を見ている時間帯に稼働します。

宣伝:電子出版しました。
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■作成中の機体
汎用ヒト型決戦遊具 ~RX計画~
RX-7.5 ゼロタンク
RRf-0.6 ゼニィ
RXM-7.9 ゼムネス
RX-7.5R 量産型ゼロタンク
RX-7.5Fp ファミタンク仮設1号
RX-7.7 ゼロキャノン
RX-7.8 ゼログレイ
SMS-0.1 ゼロライナー
以下続く

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