マイロボット（はじめに）　　　　　　　　　２００６年2月記

1．　第１号〜第２１号　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　写真はクリックで拡大

マイロボットの組立（第１号）　　　　　　２００６年３月記 これから順次マイロボットの組立を紹介していきたいと思っている。 このロボットのホームページによれば、マイロボットの製作過程は、１号から７５号まで 分割させていて、組立の完成は、これから約1年半ぐらいかかることになる。 １年半後には、順調に組立ができれば、動きまわるロボットが完成するはずである。 今回は、最初の第１号の組立である。 １号から６号までが、ロボットの頭部の組立で、６号まで完成すると、 頭部に収納されたタッチセンサーで、頭を撫でられると自分の感情を表現するようになるという。 １号の組立は、工具は小型のプラスドライバーのみで、ものの１０分もかからなかった。 第１号のパッケージ １号の部品はこれだけ 頭部フロントカバーに カメラ用カバーの取付 頭部フロントカバーの 裏面に、３本のねじで 目のカバーを取付 左耳 左耳の裏面 ＬＥＤとリフレクターを ２本のねじで取付 マイロボットの組立（第２号、第３号）　　　　２００６年３月記 ロボットといえば、ソニーが発売した『ＡＩＢＯ（アイボ）』が有名である。 １９９９年にロボット犬としてインターネットで発売されたＡＩＢＯは、２０分間に３０００体が 売切れてしまったという。 最新のＡＩＢＯでは、まるでほんものの犬のように反応し、子犬から成犬へと成長していくという。 今後の高齢化社会においては、老人のパートナーとして、介護やペットとして ロボットが活躍する時代がやってきそうである。 （ＡＩＢＯは残念ながらこの３月に生産が終了したとの事である） マイロボットの第３号からは、ロボットらしく少しはメカニックな構造と組立になってきた。 第２号の部品一式 ロボット後頭部に テスト用電池ボックスを 取付 ロボット後頭部に 音源の位置測定用 第１マイクを取付 第３号の部品一式 頭部を上下に動かす 頭部モータユニットの モータとギヤーの組立 頭部の上下動作を 制御する、オプチカル エンコーダを取付 マイロボットの組立（第４号、第５号、第６号）　　　　２００６年４月記 マイロボットは１号から６号までの組立が１ステージで、ここでロボットの頭部が完成する。 上の写真のように、頭部テスト用スタンドを取付けて、後頭部の電池ボックスに、 単３乾電池３個をセットすると動くようになり、頭部の動作試験が行える。 頭頂部を手の平で触れると、両目のＬＥＤを橙と赤に点滅させ、 両耳を青色に点灯させながら、上下にうなづくような頭の動作をするようになる。 手の平の触れを検出するタッチセンサーとは、どのような原理で動作するのであろうか。 解説によると、 タッチセンサーは、実際には『静電容量変位計』と呼ばれるもので、 頭頂部に手の平を接触させると、第６巻で取付けたタッチセンサー部の 静電容量の変化を検出しているとの事である。 マイロボットのホームページの記事にしたがって、 タッチセンサー部にアルミ箔を挿入したところ、検出感度がかなりよくなった。 第４号の部品一式 ＬＥＤ付ボードに 第２マイクを取付けて 左目として取付 右耳にＬＥＤを取付、 ２号の電池ボックスに 電池カバーを取付 第５号の部品一式 ＬＥＤ付ボードに 第３マイクを取付けて 右目として取付 ３号で組立てた 頭部モータ ユニッを組込み 第６号の部品一式 タッチセンサーボード、 タッチセンサーを付けて 配線を行う 前後の頭部ケースを 組合わせる マイロボットの組立（第７号、第８号、第９号）　　　　２００６年４月記 マイロボットの組立は、第７号から新たな第２ステージがスタートした。 第７号から第１４号までの第２ステージの組立が完成すると、 頭部に組込まれた複数のマイクとサウンド追跡モージュールによって、 音源の位置を特定し、頭を上下だけでなく、左右にも動かして、 音源の方向に向かって愛嬌を振りまく機能が完成するようである。 第７号から第９号は、頭部の左右運動を可能にするモーターとギアを収納する モーターボックスの組立である。 説明書通りに行えば、きわめて簡単な組立であった。 第７号の部品一式 モーターボックスに ギアシャフトと ドライブベルトを取付 裏面の状態 第８号の部品一式 第７号の モーターボックスに 新たなギアを追加取付 第８号に付属の モーターボックスカバー 第９号の部品一式 モーターボックスに モーターを組込み ドライブベルトで連結 第８号に付属の モーターボックスカバーを かぶせてビスで締付け マイロボットの組立（第１０号、第１１号）　　　　２００６年５月記 （トヨタのトランペット奏者『パートナーロボット』。写真はトヨタのＨＰから借用） マイロボットの組立は第１１号まで進んだが、まだ目に見えるような大きな進展はない。 第１０号からは、ロボットの首を左右に回す運動システムの組立が始まった。 第１ステージで組み立てたテスト用スタンドを取り外し、 ロボットの首部分に、首回転用ギア、オプチカルエンコーダーディスク、そして オプチカルエンコーダーボードの取り付けである。 第１１号に付属してくる部品は、ロボットの神経系統中枢の一つとなる バッテリーケースであるが、今回は特別の組立もなく部品の確認のみであった。 上の写真はトヨタが開発したトランペットを演奏するロボットである。 ２００５年愛知万博で演奏デモを行ったそうで、人間の唇の動きができる 人口唇を持っているという。 演奏の状況はトヨタのホームページから動画で見られる。 第１０号の部品一式 ロボットの首部に オプチカルエンコーダの取付状態 第１１号の部品一式 バッテリーケース上部 第１１号に付属するバッテリーケース周辺の 今後の組立予定図 マイロボットの組立（第１２号、第１３号）　　　　２００６年５月記 （写真はヒューマノイドロボットＰＩＮＯ。Open PINO PlatformのＨＰから借用） １１号から、マイロボットの胴体フロント部のバッテリーケースの組立が始まっている。 １３号になって、メインスイッチやインターフェースボード、コネクター等が送られてきて、 それらの組立と配線に、少しはロボットの組立らしい感触が出てきた。 人間にとって、歩く、走る、跳ねる等の動作は、ごく当たり前のものであるが、 ロボットにとっては、かなり難しい動作のひとつである。 ニ足歩行ができるロボットとしては、ホンダやソニーといった大企業製のロボットが有名であるが、 上の写真は、 文部科学省関連の科学技術事業団のプロジェクトで１９９９年から研究開発が始まり、 ２００３年に完成したヒューマノイドロボットＰＩＮＯである。（身長７０ｃｍ、体重４．５．ｋｇ） このロボットは、安価なシステムを目指して研究されたもので、 このＰＩＮＯに関する全情報（機構、電装系、ソフトウエア）は、 Open PINO Platformとして、Ｗｅｂ上で公開され、低価格で誰もが研究に 参加できる状況になっている。 第１２号の部品一式 バッテリーケース下部と ステー バッテリーケース下部に ステーを ビスで取付 裏面の状態 第１３号の部品一式 メインスイッチや コネクター類 １１号に付属した バッテリーケース上部に １３号の部品を取付 インターフェースボードを 取り付けて コネクター間を接続する このバッテリーボックス には、単３電池が ８本収納され、 このロボットの エネルギー源となる。 このバッテリーボックには 後で 接近センサーや ブレッドボードが 取り付けられる。 バッテリーケース下部を 組合わせてビスでとめる （バッテリーケース下面） バッテリーケースの 上面 マイロボットの組立（第１４号、第１５号）　　　　２００６年６月記 マイロボットの組立も１５号となった。 １５号からは、このロボットの神経や頭脳となる電子回路部品の組立となる。 １５号に付属する電子回路基盤は、両目と頭部後方に組込まれたサウンド追跡用 ３個のマイクから伝達される信号の制御と、頭部を動かす２個のモーターを制御する ヘッドコントローラーボードである。 さすがに電子部品となると、小さくひ弱で、慎重な作業が要求されるようになる。 とうとう、上の写真のように、バッテリーボックスからのリード線の端子を壊してしまった。 （写真左の白い端子から、リード線が抜けてしまった、差し込んでも元に戻らず） 壊れた部品を改めて購入し、組立を完了したが、 かなり細かく複雑な作業であったので、この後正常に動作するか不安がある。 （１７号ぐらいで動作テストするようである） 第１４号部品一式 バッテリーボックス バッテリーボックスに 単３電池８本を入れて、 １３号で組み立てた バッテリーケースに収納 頭部用電力ケーブルを 接続して、１１号付属の カバーをする 第１５号部品一式 ヘッドコントローラボード すでに組立済の 頭部を開いて、ボードを 入れボードと部品間の 接続を行う 第１５号までの 完成状態 マイロボットの組立（第１６号、第１７号）　　２００６年６月記 上の写真は、１５号で配線した、ヘッドコントローラボード関連の接続図である。 ヘッドコントロールボードとの接続デバイスは、下記である。 マイク・・・右目、左目、後頭部に取り付けの３個のマイク ＬＥＤ・・・右耳、左耳、右目、左目に取り付けの４個のＬＥＤ モーター・・・上下運動、左右運動用２個のモーター エンコーダー・・・上下運動、左右運動用２個のエンコーダー タッチセンサー・・・タッチセンサーボードのパルスとパワー バッテリケース・・・電源 第１７号までの組立で、第２ステージの組立が完了し、頭部の機能動作試験ができるようになった。 バッテリーボックスのメインスイッチをＯＮにすると、正常に組み立てられておれば、 次のイニシャライズ動作とサウンド追跡動作を行うはずである。 頭部を上下に動かして中間位置に戻る 頭部を左９０°まで回転させ中央に戻る 両目のＬＥＤを点灯させる もし異常があれば両目のＬＥＤが黄色（上下運動異常）や 赤色（左右運動異常）を点滅させる イニシャライズを完了すると、 頭頂部を触られると頭部を上下させる 両手を打つ等の音をさせると、音の方向に頭部を向けて、両目のＬＥＤを点灯させる しかし やはり心配していた通り、メインスイッチをＯＮにすると、両目のＬＥＤを黄色に点滅させ 頭部の上下運動異常を表示してしまった。 再び１５号で閉じた頭部を開いて、結線をチェックしたところ、 リード線が１本が端子から抜けている事を発見した。慎重にリード線を押し込んで正常となった。 現在正常に動作している。 第１８号からは、第３ステージの組立が始まり、 第３ステージの組立が終わると、音声で与えたコマンドを解析し、 小型スピーカを通じて口をきくように、音声で返事をするようになる予定である。 第１６号の部品一式 フロントボディケース等 フロントボディケースに １５号までに組立の頭部と モーターボックスを取付 正面から見た 状態 第１７号の部品一式 ほとんどは 次号以下で使用する フロントボディケース 下部に、ステーと１０号で 外したスタンドを取付 これで 第２ステージが完了 頭部の動作試験ができる マイロボットの組立（第１８号、第１９号）　　　　２００６年７月記 第１８号から、新たなステージの組立が始まった。 第１８号から第３０号までの第３ステージでは、マザーボードと音声モジュールの 組立となるようだ。 まず、第１８号と第１９号では、左腕の駆動部の組立である。 モータボックスの中にモータとギヤ、シャフト類、ベルトを組込めば完成する。 この出力シャフトに左腕が取付られて、左腕が回転動作することになるものと思われる。 狭いモータボックス内でのギヤ類の位置決めと、ベルト掛けに手間取った。 今までの組立はとりあえず順調である。まだ、先は長い。 第１８号部品一式 左腕駆動用モータのみ 第１９号部品一式 左腕駆動用 モータボックス、ギヤ 第１７号に付属の 左腕駆動用モータ ボックスとギヤを組立 第１８／１９号に 付属のモータとギヤ、 ベルトを組立 ギヤ廻りをグリス アップして第１９号の ボックスをかぶせて完成 左腕駆動ボックスの 完成 マイロボットの組立（第２０号、２１号）　　　　２００６年７月記 マイロボットの部品も第２０号と２１号が送られてきたが、中途半端な部分組立となるため、 部品の状態で保管中である。 第２０号部品一式 右腕駆動用部品 第２１号部品一式 右腕駆動用モータ