ブリストルボット

ブリスルボットまたはブラッシュボットは、非常にシンプルな歩行ロボットです。機能面でも構造面でも、あらゆる移動ロボットの中で最もシンプルなものの一つです。その構造の容易さから、学校の科学フェアで人気のプロジェクトとなっています。

手術

DIYブリッスルボット

ブリストルボットは、下面がブラシやベルベットのように剛毛で覆われた、シンプルな剛体ロボットです。剛毛は、垂直から全体的に傾くように配置されています。この傾きはロボット本体全体でほぼ一定であるため、ロボットは「前進」方向を決定します。このロボットは本体を振動させることで駆動します。剛毛に伝わる振動によって、ロボットは徐々に剛毛の向きを変えていきます。[ 1 ]ブリストルボットの振動は、細菌の鞭毛の振動とよく似ています。

ほとんどのブリストルボットは電気駆動で、最新の低質量モーターとバッテリー技術を活用しています。ブリストルボットは移動能力が非常に未熟であるため、効率性と制御性の両面から、高度な制御システムや応答性の高い動作には適していないと考えられています。

バイブロボット

バイブロボットは類似したロボットであるが、ブラシの毛ではなく、弾力のあるワイヤーの脚を使用している。[ 2 ]

ゼンマイ式モーターや弾性モーターで駆動するバイブロボットは、電動ブラシボットよりも古くから長い歴史を持っています。ブラジルのデザイナー、チコ・ビカリョの作品では、バイブロボットが頻繁にテーマとして取り上げられています。[ 3 ] [ 4 ]

工事

2000年代半ば、携帯電話のバイブレーションモーターが、廃棄されたポケベルや携帯電話、あるいは中国の工場から直接入手できたことで、安価に入手できるようになり、ブリストルボットの製作が盛んになりました。これらのモーターは、バッテリー駆動時でも十分なパワーと軽量性を兼ね備えているため、ブリストルボットの理想的な電源となります。[ 1 ]典型的な自家製ブリストルボットは、歯ブラシヘッド、バイブレーションモーター、そしてコイン型リチウム電池という3つの機能部品で構成されています。[5] 部品の組み立てには、接着剤、テープ、または結束バンドが使用されます。

歯ブラシは、ほとんどの毛が一方向に揃い、接触面が平らになるように選び、必要に応じてトリミングする必要があります。摩耗した歯ブラシは、毛が広がってあらゆる方向に向いているため、多くの場合役に立ちません。そのような歯ブラシは、回転または振動しますが、移動はしません。新しい歯ブラシの中には、毛が非常に垂直に伸びているものがあり、傾斜を付けない限り、あまり動きません。[ 5 ]

グループ構築

ブリッスルボットのグループ構築は、学校、メーカーフェアなど を通じて、子供たちに人気の科学プロジェクトです。

組み立てを「簡素化」し、装飾を加えるためのキットも販売されているが[ 6 ] 、これは必ずしも必要ではない。

開発

アートボットやドローボットは、ブリストルボットにペンを追加したり、適切なペンを数本、毛の代わりに使用したりすることで構築できます。[ 7 ]このようなロボットは大きな紙の上で使用され、軌跡を残します。この軌跡はブリストルボットの効率性、つまり、曲がりくねった経路をたどる遠回りの距離に対する、開始からの移動距離を示します。

オーラルBパルサーなどの最近の歯ブラシヘッドには、硬い毛に加えてゴム製の刃が付いています。これにより、直線での速度が速くなり、さらに優れた性能を発揮するブリッスルボットが実現しました。[ 8 ]

大型モーターを搭載した家庭用洗浄ブラシを使用すれば、同様にシンプルな構造の大型ブラシボットを作ることができる。[ 9 ]

駆動力を2つのブラシヘッドに分割することで、ブリストルボットは操縦制御を行えるようになるかもしれません。長年確立された回路を持つシンプルなロボット工学を用いて、2つのモーターでそれぞれの側を独立して駆動することができます。光などの外部刺激に応じてモーターの相対的な出力を制御することで、光探索や光回避といった単純な行動をとるロボットを構築できるかもしれません。 [ 10 ] [ 11 ] 制御可能で操縦可能なブリストルボットを作成するというこのアイデアは、WiFi対応のマイクロコントローラーを使用することでさらに拡張でき、スマートフォンから操作したり、自律走行を学習させたりできるブリストルボットを作成することができます。 [ 12 ]

BEAM ロボティクスでは、洗練されたブリストルボットがウォーカーに似てくることがありますが、これらの多脚ロボットは通常、独立制御の複数のアクチュエータを使用しており、はるかに洗練されています。

市販のブリッスルボット

人気のヘックスバグ・シリーズは、ブラシロボット「ヘックスバグ・ナノ」から始まりました。2013年に発売されたオリジナルナノの発展型であるナノV2 [ 13 ]は、上面に3本の柔軟なスパイラルが追加されました[ 14 ] 。これにより、適切な間隔で配置された2枚のプレートまたはチューブの壁の間を垂直に登ることができるようになりました。上部のスパイラルは狭い列であるため、ロボットは逆さまになると不安定になり、自動的に起き上がります。

透明プラスチック製のチューブを使った様々な飼育環境が付属しています。登攀能力を体感できるシンプルな垂直チューブから、複数の水平アリーナを透明プラスチック製の湾曲したクライミングチューブで繋いだマルチボット飼育環境まで、様々な種類があります。ねじれたチューブや漏斗など、様々な追加パーツも用意されています[ 14 ] 。

エレクトリック フットボールというゲームでは、剛毛のベースを持つプレーヤーが振動する競技場を移動します。

参考文献

  1. ^ a b Windell (2007年12月19日). 「Bristlebot: 小型指向性バイブロボット」 Evil Mad Scientist .
  2. ^ 「バイブロボット」。Make :マガジン。
  3. ^ "Chico Bicalho" . Kikkerland . 2011年6月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  4. ^ Brian Ling (2007年12月11日). 「Mechanical Critters：Chico Bicalhoへのインタビュー」 . Design Sojourn .
  5. ^ a bエイミー・コーウェン (2013). 「Bristlebotsの組み立て：歯ブラシロボットの基本」サイエンスバディーズ.
  6. ^ "Bristlebots.org" .
  7. ^「キッズドローボット」。Finkbuilt 。
  8. ^ 「より良いBristlebotの作り方！」Instructables。
  9. ^ 「巨大なブリッスルボット」Instructables。
  10. ^ 「光追跡ロボットクリッターを作ろう」サイエンスバディーズ、2014年。
  11. ^ 「IOモス」。Bristlebotics 。
  12. ^ 「IoT BristleBot」 . ESP8266-BristleBot。 2016年。
  13. ^ 「HEXBUG Nano V2」。HEXBUG。
  14. ^ a b「Nano V2」。HEXBUG Nano V2。
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