■ヘッド作編 その1 【クレイモデル】

●ヘッド作編 その1 【クレイモデル】

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▲頭部の発泡スチロールモデル

設計図を描くのが苦手なのでイメージを直接発泡スチロールに投射!カッターでCut!Cut!!
とりあえずロボゼロのバックパックがはいる大きさの頭部を作った
が、デカい・・発泡スチロールなのに重さがすごいことに
う~ん、、ノーマルに比べて重心が高くて、しかも頭部の慣性質量が大きいので発進時には重心が後ろに、制動時には重心が前に移動して転倒というかまともに歩けないのはほぼ確実だなこれは(ダッシュは100%無理だな)

≪メモ≫
・頭部、羽のように軽く!頭部モノコック軽量化!基盤・サーボモータを除き50g以下に抑える!
・頭部内でも更なる低重心化(重量パーツは下部に集約)
・バックパックサイズからマイコン基盤サイズに変更した方がいい?
・マイコン基盤の実物が手元にきてから頭部容量を算定→それに見合った頭部の制作

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▲石粉粘土
1/1クレイモデルを作るため100均で石粉粘土を購入
発泡スチロールは4パーツに分割

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▲クレイ※モデル  ※クレイは粘土の意
主材は“石粉”(紙粘土とは異なる)で硬化すると石膏の様に硬くなります
そうなるとカッターでヤスリで細かなデティールの削り出しが可能になるというわかです
(・・・といっても他のWebサイトの文言の受け売りで、私は始めてやるのですが・・・)

大きさは発泡スチロールモデルを見ながら、デザインは脳内イメージを投射しながら“芸術家ちっく”にヘッドのイメージをカタチにします
粘土なんて小学校以来、はじめ手こずったけど感触になれてくるとどうにかなりそうという感じが出てきます
プラ版でのバキュームフォームをイメージすると、ああ逆テーパーだからここはダメだなというのがわかります
(・・・といっても他のWebサイトの文言の受け売りで、バキュームフォームはやったことないのですが・・・)

 ← 自分は100均のもをを使っていますが、大型店でないとまず入手は困難 また100均のものは量が少ないので、コストパフォーマンスは通販とほぼ同じ
時間と交通費をかけて100均めぐりするなら通販の方が逆に安いかも


【完】

■ヘッド製作編 その2 【『カラーリング】

●ヘッド製作編 その2 【『カラーリング】


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▲しかしなんて重い・・・
髪は整えていく過程でこのカタチに、、じゃばら状になったけどあとから考えればこれはこれで衝撃吸収になるからいいかも
偶然の産物です
さらなる修正必要ですが、このデザインでほぼ決定です
あとは素材選びと、可能な限りの小型軽量化

≪メモ≫
・頭部は『モノコック』より『フレームはりぼて仕様』の方が軽量

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▲カラー
黄色は屋外用の水性ペンキ、、1度塗りなのに発色が良すぎでわろたw

≪メモ≫
・軽量化には限界があるので、頭部はマイコン基盤にあわせて小さく作り直した方がイイ

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▲フレーム構造
上部は幅のあるカチューシャ、下部は耳→首ゲート→耳にかけて輪が3つ連続してつながる構造
作りながらこの構造が思いついた
これでだけで剛性が十分得られそう

これから頭部の『素材探し』と『フレーム作り』に入ります

 ← サーボノイドあいたんの顔を作るためのバイブルです フィギュア制作の本の中でもまずこれを上回る本はないです レジン鋳造までカバーしてあります


■ヘッド作編 その3 【ヘッドフレーム】

●ヘッド作編 その3 【ヘッドフレーム】

20110608XERO改_01
▲フレーム試作品

ベース素材は塩ビ配管の継ぎ手ソケット
クレイモデルに合わせてそれっぽくカット
この段階で高さ2mからコンクリートへの落下テスト・・・大きく跳ね上がりました
強度十分です(頭部以前にロボット本体が壊れます)

≪メモ≫
・フレームは軽量化のため更に削り込んで、ロボット本体くらいまで強度を下げる

20110608XERO改_03
▲・・・おまえは誰だ

フレームの試作品にマスクをハメてみました
大きさはほぼ一致、簡単な修正で入りました
いい感じです、このまま本番に入れたらいいです

20110608XERO改_04
▲前髪装着

プラ板で作ったらかなりの軽量化が図れそうです
はやく作りたいな~

20110608XERO改_02
▲塩ビ管のキレイな穴あけのための自作バイス

手ではキレイな円に切れないのでボール盤を使う予定
粘りのある素材なのでハネられると大怪我しそう・・・ということで即席バイスを製作

20110608XERO改_05
▲穴あけ完了

・・・この作業、冗談ナシにかなり危険な作業です
『自在』という直径を変えられるドリルで穴をあけるのですが、
母材(塩ビ)の特性というか、かなりねばりのある素材なので刃が滑らずに、塩ビが刃にまとわりつきます、
ボール盤(ドリル)のパワーが小さければドリルが止まっておしまいですが、パワーが大きいと刃が割れます!

作業中の恐怖心がハンパないです、、、

20110608XERO改_06
▲ヘッドフレーム完成

放熱ダクトの枠をマウントしました
キレイなRが描けず、かなりスキマがあります(まぁいいかぁ~)
細かい修正は、フェイス原型を作りながら行います




【完】


■フレーム制作編 『首』

首 → 2軸

腰のサーボモータ2基 → 頭部に移植

稼動方向は、ヨーイングローリング

首を縦に振る動きはナシです


首01
▲アルミステーの自作

ロボゼロの腰関節がヨーイング+ピッチング仕様なので、ブラケットが使えません
しょうがないのでブラケットに代わるステーを自作します
アルミ溶接が微妙なので、今回は『曲げ』に挑戦

首_02
▲マウンターを自作

3ミリ厚のアルミプレートをヤスリで内壁にフィットするように“削り出し”します
ホーンはアルミのマウンタ側に先に固定

首_05
▲頭部の駆動系は完成、、、しかし、

重いです!
この状態で110グラム・・・重いです!!

イカロス氏(←デアゴの掲示板でアドバイスしてくれた方)の“みどりたん”のヘッドが100グラムだそうで、それを目標に(コントロールボードを含めて)頭部全体で100グラム以下(努力目標は80グラム)を目指していたのですが、
いきなり破綻です、、、

ロボットが解りだしたら徐々に拡張ボードを追加していこうと思っていただけに、軽量化は必須と思っていたのですが
現実的にサーボの小型以外に解決策が無いように思えます・・・

ロボゼロのサーボと互換のある小型サーボなんてあるのだろうか・・

首_03
▲ともかくボディフレームに乗せてみた

うん、いいかも!
バランスもまぁまぁかな?


首_04
▲動作は2軸

このようにローリング・ヨーイング可能です


首_06
▲ヘアの原型を入れたら・・・やっぱり入らなかった、、、

ヘア、修正します・・・


【完】

■フェイス原型仕上げ その1

▼石粉粘土の作業はひとまず終了(あ~長かったぁ~)

石粉粘土は加工性に優れる一方で、細かなデティールの表現は苦手・・・
また、ツルツル仕上げは困難で、しかも吸水性が高いので、そのままでは“原型”として使えません


▼樹脂コート

液体の染み込みを防ぐ為に、
また、表面をツルツルにするために、表面をコートします

≪これにより、このあとの作業で石粉粘土はもう使えません≫


▼表面加工は“鏡面”ほどの磨きをかける

コートに使うのは『溶きパテ』と呼ばれるもので、乾燥後は、かなり硬い樹脂皮膜を形成します
状況によって『モリモリパテ』を併用しながら、【塗る】→【磨く】→【塗る】→【磨く】を、
表面がツルツルになるまで繰り返します


手を抜くと、表面が梨地になってしまうので、根気強い作業を強いられることになります



20111110原型仕上げ_01

▲筆で厚塗り

下地が石粉粘土なので、とにかく凹凸がひどい状態です
最下層ということもあるので、ここは筆で超厚塗りします

ここからは先は、

『仕上がりの美しさ』 = 『作業にかけた時間』

という関係が成り立ちます



つまり、妥協さえすればいつでも作業を終えることができるということになります

順調に行けば、2~3週間で完成します


20111110原型仕上げ_02
▲コート剤は、クレオスの溶きパテ

これを重ね塗りして表面を平滑化していきます

▼コントロールボードマウンター

■コントロールボードの設置レイアウト

後頭部パーツができたことで、コントロールボードの位置が確定
塩ビのヘッドフレームにコントロールボードのマウンターをつけます

201111224原型複製_4
▲材料はホームセンターで調達

何の為の資材かわかりませんが、PVC(塩ビ)製なので、フレームとの相性もいいと思い買ってきました



201111224原型複製_5
▲接着剤で仮り止めした後、小さな木ネジで固定します



201111224原型複製_6
▲後頭部パーツをはめてみた

ぎりぎり入りましたw
はじめは、マウンターにそって後頭部パーツをスライドさせますが、最後はヘッドフレームに対して垂直にはめ込むので、
なかなかうまくはめ込めずにかなり苦戦しました、、



201111224原型複製_7
▲頭部サーボを入れてみた

とりあえず首の可動で、サーボがコントロールボードに干渉しないような感じにしましたが、
サーボとコントロールボードの隙間は1ミリ以下です
かなりヤバゲです

▼ヘッドフレームの塗装

▼塩ビフレームを金属っぽく、、、

ボディの鋳造が一息つけたので、
手をつけていなかったヘッドフレームの表面処理と塗装を行います

20120316ヘッドフレーム_
▲まずはパテ埋め

塩ビとモリモリパテの相性はまぁまぁなので、直に塗りたくります
硬化した後、紙やすりで削って、サーフェイサー(下地塗装剤)を吹いて、クレオスの『シルバー』を吹きます
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