2011年10月4日火曜日

8.6 ショベルカー










働く車シリーズでショベルカーを作った。
以前レゴテクニックの8047(ショベルカーのセット)を買ってあったので、バケツやアームなどはほとんどそのまま使うことにした。
モーターで動く部分は、バケツの上下、アームの上下、全体の左右回転の3つ。
バケツとアームの上下は歯車で動かすのは難しく、ひもで引っ張ることにした。(写真4)
アームの上下は、降ろす方は重力で自分で降りて行くので、上げる方だけひもで引っ張る。バケツは上げる方も降ろす方もひもで引っ張らないとうまく動かないため、1本の軸の左右に逆方向にひもを巻きつけ、左側のひもで巻き上げ、右側のひもで降ろすことにした。左右逆方向にひもを巻きつけてあるため、ひもにたるみが生じ、逆に動かす時に動き始めるまでにちょっと時間がかかるのが難点である。

バケツとアームの位置を管理するため、歯車にフォトインタラプタを取り付け、移動量を測定するようにしてみたが、ひもで引っ張っているためか、再現性が低く使えないことが判明した。結局バケツとアームの一番上と一番下の位置にスイッチを取り付け、その範囲だけで動くようにした。(写真5,6)
スイッチはレゴのパーツにメッキ線を巻きつけ、2つのメッキ線が接触するのを検出するようにした。長期間安定して使うことはできないと思われるが、うまく動作している。

歯車の回転数測定からスイッチ方式に変更したため、スイッチや配線ケーブル作成に予想以上に時間がかかってしまった。

全体の左右の位置の検出は反射式のフォトインタラプタを使用した。(写真7)フォトインタラプタをボディの左右に取り付け、右いっぱい、中央、左いっぱいを検出する。

バケツで掬う荷物は、最初レゴの一番小さいブロックを使ってみたが、四角くて角があるため、引っかかって飛び散ることが多くあきらめた。丸いものにしようと考えていて、友人がBB弾を持っていたのを思い出し、少し提供してもらった。試してみたところ、具合が良くこれに決めた。
レゴのブロックで箱を作り、これに入れておく。
トラックもレゴで作成した。

マニュアル動作では、リモコンでバケツの上下、アームの上下、全体の左右回転を制御する。
自動動作では、全体左回転->バケツ降ろす->アーム降ろす->バケツ巻き上げ(荷物を掬う)->全体右回転->バケツ降ろす(荷物をトラックに載せる)、の動作を2回行い、最後は全体が正面を向き、バケツ・アームを巻き上げた状態で終了となる。

動画は2つあり、1番目は動作説明で2番目は自動動作のデモ。

孫の反応
最近はキラキラ光る折り紙で何かを作るのに熱中しており、レゴのおもちゃには興味を示さない。唯一興味を持ったのはBB弾だけ。

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