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Friday, August 8, 2014

来年の芸術祭、コンテストに向けた企画

来年の芸術祭か、なんかのコンテストの向けて企画を練ってます。作品の目標は

  1. あわよくば一人でできること
  2. 誰もやっていない事
  3. デザインの修行ができること
  4. 休みを使えば1年間でできること
  5. 予算はとりあえず 50 万円まで。
  6. 未来のパートナーを見つけること。(嫁さんはいます)

ひとつはマルチコプター、画像処理、プログラミング等を組み合わせた室内用ガジェット。エンターテイメント部門に出すもの。マルチコプターがなぜ流行っているのかというと、「飛ぶから面白い」というのが大半なように思います。ある決まった空間内で、なんか物を運びたい、ものをコントロールしたい、といった場合、枠を組むのがひとつの方法ですが、空を飛んだほうが空間的な自由度が高いことは確かです。

マルチコプターで有名なのは、モーションキャプチャーと併用して編隊飛行したりブロックを積んだりという動画(詳細は探してください)。技術的にはそんなに難しくなく、何をやりたいか、の世界になってきてると思います。で、アートに向かったり、偵察技術に使ったり、建築に使ったり、という技術がこのマルチコプターではないかと思います。

マルチコプターそのものを使いたいわけではなく、僕が部屋で製作をするときに補助になるようなシステムを作るのが目的で、そういう意味では巨大な三軸移動機構か大きなロボットアームがあれば可能です。ざっと見積もって10万もあればできるので、ヘリコプターを飛ばすかわりにそっちを使ってもいいのかなぁなんて思っています。三軸切削機みたいな剛性も精度もいらないし。

ロボットアームの場合は、少し大きなものを用意する必要があり、ロボットアームから作らないといけません。アクチュエータがサーボになるということを考えると、ちょっと考えてしまいます。やはり「飛んで行く」というエンターテイメント性の方をとるべきでしょうか?

もう一つはパーツボックスの機能的なデザイン。こっちはデザイン系のコンクールに出そうと思っています。

マルチコプターの事前調査

ある程度カスタマイズ可能(アクチュエータをくっつけたり電磁石をくっつけたり)したいので、出来合いのものではなく、パーツを集めたほうが良さそうです。ちょっとネットで調べるだけで、大体の構想はできてしまいます。

ベースは机の上に乗ったりすることを考えると QAV250 が良さそうです。$30程度のようです。もっと小さいのも作れそうですが、ある程度パワーや安定性もほしいということで、この辺がいいのかなと思いました。

これに各サイトおすすめのモーター、コントローラー等をつけていくことになります。コントローラーはSTMかARMかAVRがいいかなぁと思っていたのですが、OpenPilot という STM ベースのコントローラを見つけました。これなら簡単な画像処理位なら出来るかもしれません。$20で手に入ります。

モーターは4個で$40ぐらいのブラシレスモーターで良さそうです。

これにちょっとしたアクチュエータと、電磁石で「磁石のついた箱を運べるように」します。グリッパーでもいいかもしれません。

ギア等が必要になりますのでこの辺はちゃんと機械設計をして削り出します。必要があればロボットアームのようなものを下につけてもいいかもしれません。目標は単にモノを動かす、とかではなく、物を動かして機能的な作業空間を作ることです。

という感じで大体2万ぐらいあれば割とパワーのあるものはできるでしょうか。

ローカリゼーションをどうするかが問題ですが、ポンと載せて正確に位置が分かるような手法がない以上、外部のセンサ,Kinect2 とか、カメラで簡易モーキャプみたいなことをする必要があると思います。最先端の大学がやっているような例でも、モーションキャプチャを使っているところを見ると、ミリレベルでのローカリゼーションは簡単にはいかないのでしょう。もしくはカメラモジュールを使うことによってある程度精度のあるランディングができるようになるはずです。この辺りはすでにたくさんの人がやっているので楽でしょう。

こうやって書いていると、結構簡単に出来てしまう気がしてきました。

Smart Shelf 等の調査

最先端のチップベンダー工場などでは、部品の発注から配送までをすべてオートメーションにしているようです。つまりぐるぐる回る大きな棚があって、人間がやるのはメーカーから来た部品を棚に収める作業だけ。後はすべて機械が配送までやってくれる、という感じです。

“Smart Shelf” というと、RFID を用いた商品だながよくヒットします。

今作りたいのは、単純に自動で引き出しをあげてポンと中身を出す、入れる、という機構ですが、そういうのをつくろうとすると

  1. 一つ一つの棚にアクチュエーターをつける
  2. 頑張って引き出しを開けるロボット機構を作る。

のどちらかになります。1.は面倒なだけで、電気的にはそんなにむずかしくはないのですが、作った後の汎用性等を考えると、2.を頑張ったほうが良さそうです。

レーザーカッター

で、やっぱり今年は Blacktooth を買おうと思います。仕事の兼ね合いもありますが、おそらく12月頃には注文をして年明けあたりに組み立てを行いたいと思ってます。送料込みで24万なので、なんとかそこまでにお金を貯めよう。頑張るぞ。