東京工業大学 ロボット技術研究会

東京工業大学の公認サークル「ロボット技術研究会」のブログです。 当サークルの日々の活動の様子を皆さんにお伝えしていきます。たくさんの人に気軽に読んでもらえると嬉しいです。
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きたろー

「ロボット技術研究会」通称「ロ技研」は、その名前の通りロボットの制作や研究はもとより、電子工作や機械工作、プログラミングなどの幅広い分野にわたるものつくり活動を行っています。

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このブログのまとめ(~2014年12月)

こんばんは、きたろーです。

ブログ開設から1年が経ちます.
この1年に約50人が132の記事をブログに投稿しました.
活発な更新は非常に喜ばしいことです。
しかし!
「読みにくい!」
「カテゴリー見てもわけわからん!」
「タグもタグクラウドもカオス!」
「研究室多すぎF〇ck!」
という声も聞こえてきます.

そこで今回は最古参きたろーがこの1年に投稿された記事を,
読者視点で整理して並べちゃいます!

◇ローカル用語の説明◇
当サークルメンバーは自分たちのサークルを「ロ技研」「rogy」などと称します.
当サークル内に多数ある1人~15人程度のチームを我々は「研究室」と呼んでいます.
大学で一般的に使われる「研究室」とは異なるものです.

◆誰にでもオススメ記事
掲載写真が多く当サークルの現在の活動内容を大雑把に把握するのにベストな記事です。(NHK大学ロボコン,ゲーム系の展示はあまり載ってません。)
この記事も作品が複数載っていておススメです。

◆当サークル自体に興味のある方
新入生で当サークルに興味のある人達に読んでいただけると良いかも。
当サークルの年2回の研究報告会です。1番まじめなイベント
研究報告会 <前期><後期>
研究報告会よりもずっとゆるい感じのrogyゼミ
不真面目な日常に関する記事(関連カテゴリ:rogyの日常イベント)
展示会の見学に行ったり,旅行に行ったり,猫と遊んだり,そんな日常です。
4月 <新歓展示>

◆完成作品を見たい方
「途中経過は良いから,完成した物を見せてくれよ」という方に。
(だいたい投稿順です) 
機械+電子制御の作品(メカトロニクス系の作品)
 ・Robo-one機体(二足歩行ロボット)
 ・ロボットアーム byきむきむ
 ・ロボットハンド<その1><その2> byとりてん
"VR jubeatコントローラ"
"3輪オムニホイール全方向移動車"
"クモ型8脚ロボット「VORAS」"
"マイクロマウス「カブトガニ野郎」"
"迷路探索シミュレータ"
 ・連装砲ちゃんロボ byきむきむ
 ・自作クアッドコプター"Quadruptor"<前編><後編> by ところ
 ・玉乗りロボット by 井土
機械メインの作品
 ・かわさきロボット競技会参加機体 <ロギテック><ロギテック&ナマケグマG。>
回路メインの作品
 ・電波時計 by 飯田
 ・フルカラーLEDTITECH by もりゅー
ソフトウェアメインの作品
 ・流体シミュレータ by rejell55
 ・部室人、多い?(人数測定) by あってぃー
ゲーム系
 ・弾幕STG byおーま
 ・3Dアクション「The Hurdle」by HTG
 ・3Dシューティング「テックスペース」by ysk
 ・落ち物パズル by やけぬる
 ・SRPG by まーぼう
 ・3Dメカアクション 「ARMED CORE」 by Linea
 ・3Dアクション 「魔物と少女の物語(仮称)」 by HTG
物理実験
 ・霧箱 byしたろう

◆途中経過が見たい方向け#この部分はまだ鋭意編集中です。
途中経過を書いた記事達。中には凍結してしまった作品なんかも。
メカトロ系
機械メイン
回路メイン
ソフトウェアorゲームメイン
物理メイン

◆コラム系の記事まとめ
技術紹介であったりイベント参加だったりコラムっぽい記事達。
したろう
きたろー
 イベント<展示会で作品を見るコツ>
 イベント:これ何の役に立つんですか<前半><後半>  
武帝
すいぼう
 回路:FPGAでプロセッサを作ろう<vol.0><vol.1>
ところ
ymd
タイビィ
井土
リーダー
らりお
マハト
◆研究室(チーム)紹介系記事まとめ#この部分はまだ鋭意編集中です。
どこのチームに所属しようか悩んでいるロ技研メンバ向け.
最近ロ技研は個人活動が多くなりがち。1人で独創的な物を作るのも良いですが,
他の人と協力したらもっと凄い物ができるかも。

◆お知らせ系の記事
イベントのお知らせや大学ロボコンチームの審査通過のお知らせなど。
あんまり振り返って読むことはないかも?
◇当サークルメンバーへ業務連絡◇
・この記事はきたろーの独断と偏見によります.もし内容に誤り、リンクミスなどがあった場合には@kitaro4017に連絡をお願いします
・この記事はブログが更新されるたびに僕が付けていたメモによって構成されています.なので僕がブログの記事を拾い落としてる可能性があります。そんな場合は即修正しますので@kitaro4017まで連絡願います.
ブログのガイドラインを守っていない人多すぎ!(半分以上の人が守ってない)。ガイドラインの内容はまだ十分では無いですが,最低限ガイドラインの内容を守りましょう.
・タグやカテゴリの再整理&つけなおしとガイドラインの見直しが必要だと思います。特にタグ関連。あとガイドライン制定前の記事にもタグとカテゴリをつけましょう!
・各研究室の方は研究室紹介記事に「研究室紹介」ってタグをつけてほしい。研究室紹介してない研究室は新しく記事書いてほしい。  
・新しく記事まとめを作る場合にはこの記事の情報をパクって構いません。

「これ何の役に立つんですか?」という質問はなぜ生じるか

この記事は基本的に物作り趣味で展示する人の為に書かれた記事です。

12月23日にあったrogysemi5thで発表した内容のweb版です。
後半はこちら

きたろーです。

この記事で展示者に対して伝えたいことは
「非専門の人を大切にしよう」
「質問は善意によってなされる(と考えよう)」
あと具体的な質問回答の方法です。

1. 展示を見にきた,ものつくり作品見学慣れしてない人の思考

展示を見にきた人は作品の説明を受けた受けないに関わらず,
作品に興味を持てば何かしらの質問をしようとします。
それはその質問内容を本当に知りたいからという理由もありますが,
会話を楽しみたいから,作品情報が面白そうだからという理由もあります。

僕自身が見る側で展示者が面白そうな方でしたら,
しばしば色々な質問やコメントでつついてみることで会話を引き出そうとします。
お客さんによってはきちんと対面で作品説明をして貰ったのに
何も質問やコメントを返さないことを不義理だと捉える方もおられるようです。

さて,ここでものつくり作品見学慣れしてない方は「とりあえず」で
どういう質問をするでしょうか。

・技術的なことは聞いても分からないかもしれない。
・お金のことを聞くのは失礼かもしれない。
・製作時間や人数を聞いても具体的な数字が帰ってくるだけで面白くなさそう。

さてここで出てくる,どんな作品,研究に対してでもとりあえず聞ける質問が
「これは何の役に立つんですか?(有用性)」という質問です。
ちなみに僕がおススメしたい汎用質問は
「どうしてこれ作ろうと思ったんですか?(動機)」です。

こういった質問はしばしば
「今日は良い天気ですね!」
と同じ会話のきっかけとして使われます。
この質問がきたら
「私はあなたと話がしたいです」
という表明が貰えたと喜びましょう。

2. 「工学」と「ものつくり趣味」の混同
工学系の研究者は必ず「何の役に立つか」という質問に
答えられるよう日々気を付けています。
なぜなら工学は「人の役にたつための学問」だからです。

よって工学系の研究に対しては
「これは何の役に立つんですか(有用性)」
「どうしてこれを作ろうと思ったんですか(動機)
は概ね同じ意味を持つ質問になります。

しかし趣味で物を作っている人にとって2つの問いは異なる意味になります。
鉄道旅が趣味の人や,切手集めが趣味の人に
「どうしてそれをしようと思ったんですか(動機)」
と聞くと,鉄道旅の醍醐味や切手の魅力を教えてくれるでしょう。
しかし
「それは何の役に立つんですか?(有用性)」
と質問したら変な顔をされると思います。
人によっては気分を害します。
趣味はそれ自体が目的ですね。有用性を聞くのはちょっと変です。

ものつくり趣味も一緒です。

しかし,ものつくり趣味は工学研究と紛らわしいですし,
2つの質問をつい同じノリでしてしまう人は多いです。

3. 質問は善意によってなされる
さて1,2を通して質問者に悪意は欠片も無い,ということが伝わりましたでしょうか。
納得がいかないという方は「Wikipedia:ハンロンの剃刀」を読みましょう。
誤解という仮説で充分に説明ができることに,悪意を持ち込む姿勢は科学的ではありません。
まぁ稀に意地悪な爺さんが嫌がらせとしか思えないコメントをくださることも
ありますが,とてもレアケースなのは間違いないです。

そして悪意のない質問に対しては学問の徒である以上まじめに考えて答えるべきです。
ラザフォードさんによれば
「物理の原理をバーのウエイトレスに説明できないのであれば、
それはウエイトレスではなく、その原理に問題があるのだ。」
とのことです。
#もちろん質問に忙殺されてしまう教授や有名人ならあるレベル以下の質問を切り捨てることも必要だと思います。
が,普通の人が学生のうちからその判断をするのは早すぎると僕は思っています。
コミュニケーション練習だと思ってがんばりましょう。

非専門の人の思考を尊重しましょう。
素人思考が大切であることは多くの研究者の認めるところです。
また僕らの展示で少しでも非専門の人が理系の世界を理解してくれれば,
理系の住みやすい世界になるかもしれません。

さて
へ続きます。

Maker Faire Tokyoなどの展示会で,作品を見るコツ

こんにちは、きたろーです。

MakerFaireや学園祭などの展示イベントでは見学者の方には好き勝手に作品を見てほしい
と思うのですが,そこは人と人のやりとり,コミュニケーションのコツがあります。
独断と偏見で展示者の思考と,会話のコツを説明します。

1. 展示者が説明してくれない!
場の雰囲気にもよるのですが,見学者が作品を見ていても展示者が
話しかけないことがあります。このときの展示者の思考は
  • 「話しかけるのは恥ずかしい」
  • 「お客さんは説明に捕まるのが嫌かもしれない」
  • 「実はとなりの作品を見ているのかも知れない」
上記3つのどれかです。
※「めんどくさい」という思考をする輩はそもそも展示会に参加しないはずです。

なので確実に説明を受けたいときには展示者の正面まで行って
「これ面白いですね。説明をお願いします」とか
「これ何ですか。説明をお願いします」とか
言うと快く話をしてくれます。後者の聞き方をすると素人向けの説明をしてくれます。
シャイな生物なので目を見て話さないかもしれませんが許してやってください。

2. なんだか説明が妙に短い!
せっかく話しかけたのになんだか説明が妙に短くて物足りない。このとき展示者は
 
「お客さんの時間を自分の説明で長く奪ってはいけない」

と考えています。展示は他にもたくさんありますから。
そういうときは質問をいくつかぶつけてみましょう。
質問が思いつかないときはとりあえず以下のような汎用質問をぶつけましょう。
「これ製作期間どのくらいなんですか」
「これ何人ぐらいで作られたんですか」
「これをなぜ作ろうと思ったんですか」
「これ製作費用どのくらいなんですか」(販売してるものに対してはマズイ)
人,時間,金,動機ですね。
あと単純に「凄いですね」ってコメントもとても良いです。
こうした質問を複数ぶつけると展示者は
「あ,この人は暇なんだな」
「あ,この人は自分に時間を使ってくれるんだな」
と判断して適当に会話してくれます。
シャイな生物なので会話が苦手かもしれませんが許してやってください。

3. 説明が長い!話を終わらせたい!
説明をしてくれたと思ったら妙に熱く語り出して説明が長い!
これはとても厄介です。
こういうときは後ろを伺いながら
「あ,どうぞ次の方にも説明してあげてください。ありがとうございました」
と言って後ろ付近にいた人に場所を譲って逃げましょう。
浪漫に生きている生物なので語り出したら止まらないのです。許してやってください。
「どうもありがとうございました!」は話を終わらせるキーワードです。

4.質問の仕方
技術系っぽい質問がくると,展示者は相手の言葉遣いと雰囲気で
どの程度の難易度まで付いてこられるか判断しながら説明します。
これがとても難しいです。
なので技術っぽい質問の前には
「文系なんですけど」とか
「理系の大学生なんですけど」とか
「まだ高校生なんですけど」
「ただの素人なんですけど」とか
付けるとレベルにあったわかりやすい説明になると思います。
あと説明が理解できているときには「ふむふむ」って感じで頷いて頂けると
とても説明しやすいです(重要)。

以上,参考になりましたら嬉しいです。
「もっとこうすると良いよ!」とか
「その方法は良くないよ!」って方はコメントお願いします。

3Dプリンタの表面処理

きたろーです。
最近,流行の3Dプリンタの後処理について書きます。
僕は部室においてある3Dプリンタは触ったことが無いので,
実際の3Dプリント方法については他の人にお任せします。

さて3Dプリンタのメリットの1つは「曲面を作ることができること」です。
しかしながら細いフィラメントを積層して造形する以上どうしても表面に
でこぼこができ,見栄えが悪くなってしまいます。そこでアセトン表面処理です。
処理前後
↑左が処理前,右が処理後です。明らかに表面性状が違います。
アセトン処理することで表面の凸凹をならしツルツルの表面を作ることができます。
(高い3DプリンタだとABS以外の樹脂でプリントする物もありますが,今回はABSのみを対象とします)

アセトン処理にはアセトンを液体のまま使う方法蒸気にして使う方法の2種類がありますが、
僕は今回蒸気にして使う方法を試してみました。
基本的なやり方は下記サイト準拠です。
IDEAHACK:http://ideahack.me/article/174

アセトンは薬局やインターネットで購入することができます。
アセトンには発癌性がありますので取扱いには注意しましょう。舐めてはいけません。
※除光液の主成分がアセトンなので買ってみましたが,あまり濃度が高くありませんでした。
アセトンを買ったほうがベターだと思います。

◆使うもの◆
・ホットプレート
ホームセンターなんかで売ってる安い物。ON/OFFしかない。
・温度計
温度調整用。人力でホットプレートの温度を調整。
・ガラスビン
100円ショップで購入。
・針金、アルミ箔
ワーク(処理対象物)を固定するため。
環境
↑アセトン蒸気を吸い込みたくないので屋外でやりました。夜中です。
 
◆手順◆
・1
ガラスビンのそこに2,3㎜程度のアセトンを入れ、
ガラスビンごとホットプレートの上に乗せます。
ふたは載せてるだけで密閉はしていません。
ホットプレートの温度を120°程度まで上昇させアセトンを沸騰させます。
・2
しばらくするとガラスビン内面が汗をかきはじめます。
ガラスビンは底面が一番熱く下から上に温度勾配ができています。
そのため少なくとも汗をかいているところより下の部分はきちんとアセトン蒸気で満たされています。
このままだとアセトンがどんどん沸騰して減ってしまうのでプレートの温度を90℃程度まで下げます。
・3
ここで3Dプリンタで作ったワークをビンの中に入れます。
底のアセトン液に直接入れるとマズイのでアルミ箔で作った台座に載せるか針金で吊るすかします。
処理中
↑ワークを針金で吊っています。左側の棒は温度計です。
ワークの表面がしっとりと濡れたような感じになり,それがそのまま固まります。
・4
2,3分くらいで取り出します。あんまり時間に神経質になる必要性はなさそうですが,僕は5分以上やる必要性はあまり感じませんでした.
このあとしっかり乾かします。乾かす前に触るとワークが糸を引いたり触った表面が荒れたりするので注意が必要です。
のってぃ比較
↑左処理前,右処理後(積層ピッチ0.254mmのワークに対して8分ほど処理を行ないました.これはちょっと長すぎました.)

4分半
↑処理時間4分でもこれだけツルツルになります
 
◆注意点◆
固定方法に注意。
アルミ箔で作った台の上にワークを置くとアルミ箔がくっつきます。
針金で吊るすと針金とくっつきます。
場合によっては針金がワークの中に食い込みます。アルミ箔の台の方が優秀ですが
取り出しが難しいのでアルミ箔で作った台に針金で取っ手をつけたいところです。
アルミ箔とくっついた
↑アルミ箔とくっついたせいで表面が荒れている
針金とくっついた
↑針金とくっついたせいで凹んでしまった


<おまけ:温度を90℃に保つ方法>
僕はホットプレートの温度が89℃くらいになったらホットプレートをONにして,
数秒で温度が94℃とかになるのでOFFにします。数分後温度が89℃くらいまで下がってくるので.....以後繰り返し

<使用したデータ>
MMDモデル「たこルカbyマシシ」5.0
http://www10.plala.or.jp/masisi/DL_vocaloid.html

野々市市公式キャラクター「のっティ」
https://www.city.nonoichi.lg.jp/notty/index.html
(画像から3Dデータの作成を行ないました.)

機構学習室 -ゼネバとタイガー計算器-

きたろーです.
 
新歓展示をしておきながら,rogyゼミで発表をしませんでしたので
この場を借りて説明させていただきます.話長いから注意!
今回僕が新歓展示で展示していたものは3つです.
展示員はおにぎり君がやってくれました.ありがとう!

◆メタルゴム銃
昨年工大祭で展示した物です.以前の記事(こちら)でも少し紹介しましたし,
動画もありますので省略.
銃2

◆ゼネバストップと錠ハンドルホイール
メカニズムの事典に載っている機構2つです.とりあえず動画を見て貰うのが良いかと.
ゼネバストップ↓ 

今回新歓向けに作りました.過去に同じ物を作っている人が当サークルでいましたが
それを踏まえて僅かに改良型です.新規性はありません!

ゼネバストップはスイス,ジュネーブ(=geneva=ゼネバ)で
発明された動力伝達機構の1つで,
・間欠運動を作る(入力側が一定速でも出力側が動いたり休んだりする).
・出力が休んでいる最中もバックドライブ(※)が不可能.
といった特長を持っています.
ただ現在では,電子制御の進化,同様のことができる機構は他にもある,
設計自由度が低い,動作の非線形性が高い,といった理由から
あまり使用されなくなっています.

機構の動きは面白いので趣味で作る人は多くいます.
スイスのオルゴール職人たちは昔良く使ってたみたいです.
美術館で当時の物をいくつか見たことがあります.
動く角度が1/4,1/6,1/7,1/8の物は過去に見たことがあったのですが
1/5の物は見たことが無かったので1/5で作りました.素数イイデスネ.
※バックドライブ…出力側に力を加えたときに入力側が動くこと.平歯車はバックドライブ可能な機構で,
ウォームギアは不可能な機構.状況によってバックドライブできた方が望ましいケースもあるし,望ましくないケースもある.


錠ハンドルホイールは2つのハンドルA,Bがついた機構で
・Aがホームポジションにいるときは,Bは自由に動ける.
・Bがホームポジションにいるときは,Aは自由に動ける.
・でもAとBが同時にホームポジションから離れることはできない.
という機構です.こちらも動画をどうぞ.

この機構の魅力は,動きはちょっと複雑なのに,
欠けた円板2枚で実現できるというシンプルさのギャップです.
そのためお客さんに機構部分を見せてから動きを見せると
「そんなの当たり前じゃん,何が面白いんですか?」
というリアクションを取られ凹みます.
この機構を「面白い」と言ってくれた新入生は良い人です.

◆タイガー計算器
tiger
↑タイガー計算器の外装を外した状態
おそらく僕が展示した物で一番人目を引いたのはこれでしょう.
国産の手回し機械式計算器です.
整数の四則演算のほか小数の計算や,分数の計算など色々できます.

「ロボット技研的に製品として売られていたものを展示するのはありなのか?」

という議論を起こしそうですが,それはまたの機会に.

大正時代に開発された機械で,僕が所有しているモデルは1965年ぐらいに
製造された製品です.大正の開発当初は「国産はすぐ壊れる」といって
あまり売れなかったということですから,生産されてから半世紀経つ今,
この機械が何の問題も無く完璧に動作するのは感動的です.
ハンドルとリセットレバーの回し心地が素晴らしいので是非お試しあれ

怒られない限り年内ぐらいは部室に置いときます.
ハンドルを回している最中にリセットボタンを押そうとしても受け付けなかったり,
ハンドルを途中で逆回転させることが出来なかったりと
素晴らしいフールプルーフ設計です
触ってみるのも良いですが,詳しいことを知りたい人は
公式のサイトを見ると良いかもしれません.
いかに当時,回転数を減らして効率的に計算していたかが分かります.

タイガー手廻計算器資料館(公式)


以上,メカニズム学習室でした!

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