2016年4月30日土曜日

バタフライ型歩行ロボット

バタフライ型歩行ロボットを作ってみました。
「二足歩行型ロボット」のように片足ずつ交互に前進するのではなく、
同時に出して前進するので、水泳のバタフライから命名。
当初、「ハイハイ型ロボット」にしようかと思いましたが
ハイハイの映像を見ると、交互に前進していました・・・(^^;

スイッチを入れると、目が赤く光りながら、歩行します。

力強く階段を上がることもできます。
(電池が前方にあるので重心が前にあり、降りる方は不得手)

アイス棒にM4ネジが入る穴を開けます。
(ドリル又はハンダこてで焼く)
M4×70mm 及び 25mmのネジを通し、
ナットは接着剤で固定します。
70mmの方は5mmφのストローを通しています。
クランクプレートはギアボックスに付いているものです。
いずれも中心間の距離を3cmとしています。

ギアボックスはタミヤの「ミニモーター低速ギアボックス」を利用し
149.9:1で組み立てました。(回転数:42rpm、トルク:470gf・cm)
 ギアボックスを高さ1cmの板にネジ留めして、
12cm×4cmの板に張り付けました。
①の右のものは、
ギアのシャフト位置から45mmずつ離して
ホットボンドでストロー部を板に固定しました。

電池ケースにドリルで穴を開けて板にネジ留め
(この電池ケースは秋月で購入したものですが、
勿論、プラスチック製のケースでもOKです。)

2個のペットボトルキャップに針金を通し、
さらにホットボンドで2個を固定。
それぞれのキャップの真ん中に穴を開けて、LEDを挿入。
針金とリード線をチューブに通し、
針金は電池ケースの板にネジ留めしました。

④を②のモーターリード線の出ていない方に接着剤で固定

電池、モーター、LEDを配線します。

このようになりました。

リード線は歩行中 邪魔になるので、
板に貼っておきます。
スライドスイッチはビーズで板に固定してみました。

側板を切って(長方形でも三角でもOK)
M4ネジが軽く回る程度の穴を開けます。

⑦の25mmのネジに6mmφのストロー5mm程度を通してから
⑧の板を取り付け、ナットで固定します。
ナットは走行中に外れやすいので
接着材でネジに固定しておきます。

このままでも歩行しますが、
すべりやすいところや、階段昇降時は
すべり止めシートを貼っておくといいかも知れません。


動画で撮影してみました。


バタフライ型歩行ロボット は、↓こちらの海外のYoutube作品を参考に作ってみました。


これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。



2016年4月24日日曜日

屋内外で使える! グルグル回転式の洗濯乾燥装置<2Way電源>

先日、「干物作成機」を作りましたが
もう少し大きなモーターを使って、強力に動く装置を作りました。
2Way電源(ソーラー、100V) 搭載です。

勿論!干物も作れます。
2~3kg程度の洗濯物を回して早く乾燥させることも可能です。

脚の部分は、前回と同じく
ニトリの「パラソルハンガー2段(952円税別)」を利用しました。

ギヤードモーターは「日本電産サーボ」のDME25規格のモーターを使ったものです。
定格電圧DC12~24V、5800rpmを120rpmまで減速しています。
オークションで1080円で落札しました。(中古品)

モーターシャフト上部に穴が開いているので
L字型金具をネジ留めし、

回転台を取り付けました。

電源は2系統なので、ON-OFF-ONのトグルスイッチを使用



こんな感じです。

ACアダプターは古いパソコン用のものを使用。
(AC100VをDC12~24Vに変換できるものならなんでもOKです。
電源トランスでAC低圧にしてからダイオード、コンデンサで整流も考えましたが
手っ取り早くACアダプタを使用しました。)

DC側の被覆を剥がすと、単芯シールド線になっていました。
外側の線をまとめて束にして、マイナス側に接続。
内側の線をまとめて束にして、プラス側に接続しました。

使用したソーラーパネルは
最大出力:20W、解放電圧:18.2V
  オークションで1700円で落札しました。新品で超格安!!
送料は別途1000円要ったけど・・・


ビデオに撮ってみました。
タオルは脱水機ではなく手で絞っただけの状態で重いです。
総重量は約2kgありましたが、もう少し回せそうです。
あまり重くさらにバランスが悪いと、モーターより、パラソルハンガーの脚がぐらついて倒れそうになります。

部屋の中でも、窓越しに太陽光が差し込むところなら
元気に回っておりました。



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。




2016年4月22日金曜日

屋内外で使える!! 「グルグル回転式の干物作成機」<3Way電源>

屋内でも屋外でも使える! 「グルグル回転式の干物作成機」を作りました。
3Way電源 (ソーラー、乾電池、100V) 搭載です^^

脚の部分は、ニトリの「パラソルハンガー2段(952円税別)」を利用しました。

ギアはタミヤのエコモーターギアボックスを
38.2:1で組み立てました。

パラソルハンガーに差し込めるようにしました。
回転台を取り付け、干物を下げられるように針金で作ったフックをかけました。


電源3Wayなので、ロータリースイッチを使用。
12接点もありますが、使用したのはオフ2つも含めて5つだけ・・・


USB
ACアダプタ経由で100Vに繋ぎます。


不要になったUSBの被覆をはがすと
赤・黒・緑・白の4本のコードが出てきます。
緑と白はデーター用なので、今回は使いません。

赤と黒の電圧を測ると、5.184Vありました。
しかし、今回使用するモーターは定格3Vまでです。

抵抗で分圧してもいいのですが、
 ダイオードの順方向降下電圧で下げることにしました。
シリコンダイオードでもいいのですが、
スイッチングダイオードにしました。
(3個直列にしたところ、モーターにかかる電圧は2.8Vになりました。)
抵抗を使用するときは、抵抗器(1/2w、1/4W・・・)など
電力消費値を超えると考えられるので、
複数個の抵抗を並列接続しないといけないと思います。


ニッケル水素電池
アルカリ乾電池でもOKですが、
ソーラーで充電しようと思い、充電池にしました。
電圧は1個あたり1.2Vなので、2個直列で2.4Vです。


ソーラーパネル
2V、0.5A (1W)のパネルです。(OPL20A50101)
秋月電子通商で1枚 550円です。


スライドスイッチオンでソーラーから充電池に充電
逆流防止用にショットキーバリアダイオードを入れました。
(なるべく順方向降下電圧の少ないものがいいです。)

カレイとイカと椎茸を回してみました。
モーターが小さいので、数100g 程度がMaxです。



約3時間 回し続けて出来た干物です。
重さを測ったら450gありました。
(残念ながら、回す前の重さは測り忘れていました。)

約3時間後の椎茸は、こんな感じです。

さらに4時間回すとこんな風になりました。


軽い洗濯物(靴下・ハンカチ・ハンドタオルなど)でも、回すことが出来て 早く乾きます。
屋内干しのときは、電池か100V電源(USB)を使えば便利です。



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。




2016年4月17日日曜日

ダイソーの「広角2LEDライト」と「手動発電2LEDライト」を使った「USboy」

ダイソーの「広角2LEDライト」と「手動発電2LEDライト」を使って工作をしてみました。
命名 「USboy」 (US ボーイ= アメリカの男の子?)
いや・・・ただUSBで光るだけです。 (^^;


手のUSB部分は「広角2LEDライト」を使いたかったのですが、
どうしても配線を出すことが出来ず断念・・・
上の写真の左下のケーブルを切断し
ケーブルに針金をビニールテープで数か所留めて凸凹感を出し、
熱収縮チューブで覆いました。
右手のMicroUSBはダミーです。何の役にも立ちません。

「アカン!アカン!撮影禁止やでー!化粧してへんのにぃ」

トンボのポーズ

そうそう、得意技は「光りワザ」
左手のUSBをモバイルバッテリーに接続

背中は7色に光るLEDやでー!
色っぽ~い?

「飛びます!飛びます」



これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。



2016年4月15日金曜日

光る!「永久ゴマ」

先日、弛張型発振回路を使った「永久コマ」を作りましたが、
今回はこの永久コマが光るように改造してみました。

コイルは"コマを回転させるためのもの"と "光らせるためのもの"
別々ですが、並列に接続し単3乾電池1個に接続しています。

コイルの太さ、巻き数はこのようにしました。
コマを回転させるためのコイル:0.35mmφのUEW  700ターン
      コマを光らせるためのコイル:0.2mmφのUEW   30、15ターン
                       コマのコイル:0.1mmφのUEW   150ターン

この巻き方で
単3乾電池1本で約24時間、光ながら回り続けます。
最長で27時間37分回り続けました。
回し始める前の電池電圧 1.619V
コマが倒れた時の電圧は 0.993Vでした。
その後、暫く電池を休めると 1時間ほど回って倒れました。

コマを光らせるためのコイルの太さや巻き数によって、
コマのLEDの明るさ と 電池の持続時間が変わります。
例えば、 0.35mmφ 15、15ターンにすると、
コマのLEDは明るく光りますが、電池の持続時間が短くなります。
0.1mmφ 30、30ターンにすると
コマのLEDの光り方が悪くなります。

また、コマを光らせるためのコイルコマを回転させるためのコイル
の位置関係によって発振間隔が変わるため、
それによっても、電池の持続時間が変わります。

<コマの作成>

直径21mmの厚紙に外径18mm内径8mmのワッシャーを貼り
4ヵ所ほど、穴を開けておきます。


0.1mmのコイルをナツメ球に150回巻きました。


②を①にくくり付けます。


厚紙の中心にM5ナットと爪楊枝を接着材で固定
ナットの周囲にはビニールテープを巻いて
LEDが短絡しないようにしました。


コマの足の部分の長さは、
ダイソーで販売されているネオジム磁石2個分より
少し長い程度(6.5~7mm)あたりが、いいような気がします。



赤色LEDと青色LEDを 逆向きの並列接続にします。
片方のLEDはほとんど光りませんが、
逆向きの並列接続にすることで、
大きな逆起電力がかかってLEDが破壊されることを防止します。


⑤のネオジム磁石を1個ずつを対称に、極性を逆にして貼ります。


 つまようじはナットの上1.5~2cm程度のところで切断します。


<本体の作成>

コマを回転させるためのコイル
六角ボルト(M6長さ30mm)に直径17mm程度の厚紙で
ボビン状にしておくと巻きやすいです。

0.35mmφのポリウレタン銅線を700回巻きます。
コイルの両端は10cm程度残しておきます。


 コマを光らせるためのコイル
0.2mmφのUEWを利用します。
直径65mm(ガムボトル)程度のものに、
まず15回巻く~5cmほど伸ばす~さらに同じ方向に30回巻きます。



下のように回路を組みます。
乾電池の左側がコマを回転させるための回路、
乾電池の右側がコマを光らせるための回路です。


以降
コイルA:コマを回転させるためのコイル
コイルB:コマを光らせるためのコイル
とします。

このようになります。


③を板に張ります。
コイルAの横に高さ22mmの木片をたてています。
コイルBを貼った小皿が
コイルAの真上に位置するようにしています。

コイル同士の位置関係で発振間隔が大きく変わります。
コイルAの上でコイルBを動かすと
基板のLEDの点滅間隔が変化します。


 コイルBの向きでコマの光る色が異なります。
このように青色に光っていますが、

コイルBを裏返すと、赤色に光ります。

青色が光るようにしてコイルBを小皿に貼ります。
小皿を少し深いものにすると、光が皿に反射して幻想的かも知れません。
(ここで使った小皿はキャンドゥで2枚100円で販売されているものです。)

小皿を木片に貼って完成で~す!!

ビデオに撮ってみました。

緑も青と同様に、赤色LEDと逆向きの並列接続にしています。

乾電池の寿命をなるべく長くしようと、
色々とやってるうちに7個も出来てしまいました。(^^;

<電圧波形の自由研究>

①コイルAの端子電圧 (基板のLEDの端子電圧)
コマを回転させない状態 VS 回転させた状態

正方向は約1.5V、自己誘導起電力は約5Vです。
コマがゆっくり回るため、
前回の発振回路コマよりコイル巻き数が多いにも関わらず
自己誘導起電力が低くなっています。
またコマが回った時の電磁誘導も発振回路コマほど
強くなく、周期はわずかに短くなる程度でした。


②コマに逆向きの並列接続にしたLEDの端子電圧
正方向 約3.0Vのときに青色LEDが点灯
負方向 約1.8Vのときにわずかに赤色LEDが点灯します。
周期は約35μsとかなり短く
基板のLEDに比べると約1700倍もの点滅間隔で点滅しています。


これ以外の実験や工作も掲載していますので、
こちらも見てみて下さい。