ダゴバのX-wing 　その04 ヨーダ

ちょっとジオラマを離れて、横に添える予定のヨーダのおもちゃの改造を紹介します＾＾

話しかけると頭を動かしながら返事を返してくれます。
返事と言っても、内容に沿った返事ではなくてただ単にしゃべってくるだけなんですけどねｗ
とりあえず笑い声とかも入れて34種類の言葉が有るようです。
元はぼちぼちの値段したみたいですが、現在はアマゾンで送料込みで1800円でした＾＾。

で、これをジオラマの横に添えてサウンドに合わせて動いていただこうという算段です＾＾

てなことで、まずは早速背中の6個のネジを外して開けていきましょうｗ

いつも思いますが、こういった工業製品てホントスマートでよく出来ていますよね～。

この基板を支えてる部分は単４電池2本分の電池ボックスになっています。
これは接着されていないので引っ張れば取れます。

ヨーダの足元にマイクとお腹辺にスピーカーが有るのが確認できました。
この辺は後で外していきます。

ふむふむ、胴体側にはギミックは無いのね。
頷き首を横に振るとなると最低でもモーターは2個ですかね～？
と思いながら頭後ろのネジ4本外し、

ここにバネがかかっていますのでこれを外します。

頭部のギアボックスが出てきました。

まずわかるのは頭を上下に動かす時のリミットスイッチですね。

開ける前によく観察です。配線の位置や色等を確認のため写真を色々な方向から撮影

えっ！！衝撃の事実がｗｗ
モーター1個だけなの？？
どうやってあの動きを再現してるのよ！！どう考えても最低2個はいるでしょう？？？

ギアボックスの中に答えが有るのか！こりゃ楽しみ～！どりゃ！！

まずはこの時点でも写真撮りまくりギアの位置を記録
では早速邪魔な一番上の大きなギアを取ってみましょう。

なんか変な形のギア群が取れたｗ

このギアの大きな部分がモーターからの直接な力を伝えて来るのですが、それだけを取り覗いた状態で下のプラ部分と小さなギアを戻してじっくり見てみると・・・・・・・・・・・・・・・

な！る！ほ！ど～～～～～！！

すげーな！この設計！！いや～これは思いつかなかった！！

中央のギアがモーターの回転方向によってスイングするようにできているんですよ。

これによって2系統の動きが生まれるようになっています！！

何この天才ｗｗｗ

で、こちらに動力が来た場合

右下のギア

が回転しますが、このギアの形が

このようなカム状なっています。

このギアが顔面パーツのここに当たって頭部が下に動かされるようです。

原理としてはこんな感じで動かされています。

頭を起こす時は頭頂部にあるバネの力で戻っているんですね。
この方式なら、確かに1方向の回転で頭部を頷かせることできますもんね。

で頭部が動く際にギアボックスのここと

顔面パーツのここが当たって

瞼が動かされ、戻る時はバネのようです。

でね、細かいこと言うとこの頭上下のリミットスイッチが秀逸でちょっと薄い板バネで弾力が有るんですよね。

これによって頭が下がってリミットスイッチが押されている状態からさらに少し頭を下げることが出来るんです。言い換えれば、頭を下げきる途中で止まるようにリミットスイッチが設定されているんですよね。
そのため、最初の動画をよく見てもらうと分かるのですが、頭を上げる時にわずかに一回さらに頭を下げてから頭を上げ始めるんですよね～。

このちょっとした動作が、すごくリアルな感じを出しています。ホントこれ作った人天才！！！

 

次にギアがこちらに来た時

最終的のこのようなギアが回されます。

で、この出っ張り部分が

この穴に刺さります。
白いパーツが見えていますが、これがリミットスイッチです。先ほどのギアに一部欠けが有りそこで判断しているようです。

ここはこのリンクの応用です。

これで頭が左右に振られる状態になってます。

すげーよ！！改めて工業製品の凄さを思い知らされましたｗ
ホント私が普段作っているギミックの方こそおもちゃだね＾＾；

とりあえず、これでリミットスイッチとの関係が理解できましたので制御できそうです。

まずは写真撮影後に配線を切断。

ご丁寧にも基板にも配線が書いてあるねｗ

この時基板側に配線の色が分かるように少し配線を残した状態で切断すると後々トラブル少ないですw

纏めると
赤黒　モーターの配線
青　頭を下げた時のリミットスイッチ
白　頭を上げた時のリミットスイッチ
オレンジ　頭上下のリミットスイッチマイナス
緑　頭を振る時の中央検出用リミットスイッチ
頭を振る時用のリミットスイッチマイナス
緑は2本ありますが、特に区別なし。どちらでも構わない。

てな感じですね。とりあえずarduinoでコントロールするのに、緑1本（どちらでも可）とオレンジ線はマイナスとしてまとめる事が出来ますので、ヨーダから出てくる配線は合計で6本となります。

ここで注意！
私個人のルールでマイナス線は黒というのが有りますので、オレンジ、緑の1本をまとめた配線を黒とします。
その代わりにモーターから出ている黒の配線を黄色の配線としました。

今後の画像では黄色い線が出てきますのでお間違え無く＾＾；

モーターを動かしますのでモータードライバーが必要です。

今回はDRV8835を使用しています。

回路図は手書きですがｗこちらです。

補足として
ヨーダからの配線のそれぞれの接続場所は
赤　　　　　　　　　　　　　　　　モータードライバーのAOUT1
黄（元は黒線でした）　　　　　　　モータードライバーのAOUT2
青　　　　　　　　　　　　　　　　arduinoのA２ピン
白　　　　　　　　　　　　　　　　arduinoのA１ピン
緑　　　　　　　　　　　　　　　　arduinoのA０ピン
黒（元はオレンジと緑の配線を纏めたもの）　arduinoのGND

となります。
モータードライバーの配線は
VCC　　　　　　　　　　　　　　　arduinoの５V
MODE　　　　　　　　　　　　　　arduinoのGND
AIN１　　　　　　　　　　　　　　arduinoのD6ピン
AIN２　　　　　　　　　　　　　　arduinoのD５ピン
VIN　　　　　　　　　　　　　　　arduinoの3V3
AOUT1　　　　　　　　　　　　　　ヨーダの配線　赤
AOUT2　　　　　　　　　　　　　　ヨーダの配線　黄
GND　　　　　　　　　　　　　　arduinoのGND

となります。

arduinoのプログラムの方はこちら

少しだけ関数の方解説しておきます

例としてこちらの関数を

void y_up(int s){ //sは100～255
関数の名前の宣言部分です。プログラム中にy_up(100);とかの記載が有った場合はこちらが参照されます。
（）内のｓでモーターのスピードが決まります。
この場合は100～255迄の数字を入れましょう。数字が小さい方が遅くなります。
この数字が小さすぎるとモーターが動かない事が有ります。

analogWrite(yoda_motor01,s);
モーターの一方の端子に先ほど入力した数字がＰＷＭの出力数として入力されます。
これで電流を流し始めます。

analogWrite(yoda_motor02,0);
もう一方の端子のＰＷＭを０としてmotor01端子から出力された電流が流れてこれるようにします。

while(digitalRead(yoda_limit_up)==1){}
リミットスイッチが押されていない状態。
つまり今回の場合は頭が上がりきってリミットスイッチを押していない場合。
その間は何もせずに待機します。
何もしないと言っても先ほど指定した電流の流れは維持されていますのでモーターは回り続けています。
でリミットスイッチが押されると
digitalRead(yoda_limit_up)=0
となりますので、while文の条件から外れますので、プログラムは次の行に進んでいきます。

analogWrite(yoda_motor01,0);
リミットスイッチが押されている状態。つまり顔が起き上った状態になりましたから、先ほど流していた電流を切ります。
これでモーターが止まります。

 

void y_LR(int s)の所ではリミットスイッチの作用方法が違うのでプログラムも少し違っています。
このように、ギミックの構造が違うとプログラムも変わるので冒頭のようなギミックチェックが必要でした＾＾

このプログラムでこのような動きをします。

よし！ここまで書いたら絶対動かせるでしょう＾＾

 

＜余談＞

34種類のセリフがあるならそれを録音しておこうと思い

スピーカはチャチイのでもう少しましな物に変えて電源接続してスイッチを入れるのですが、最初の起動時のセリフだけ喋って動きませんでした。
どうやら、頭を強制的に動かされた時用に安全プログラムが組まれているようで、それぞれに動きに応じたリミットスイッチの信号がなければスリープ状態に入るようです。
配線つなぎなおしたら動きました＾＾；

ほんと何から何まですげーなｗｗ

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