使ってみようレーザー加工機！ダンボールをギアの形にカットする
エンジニアリングっていうと「ギア」のイメージがあるのって私だけでしょうか？絵文字なんかにもよくありますよね。
エンジニアとは関係ないかと思いますが、「いらすとや」さんにもたくさんギアのイラストがありました。
いらすとやさんのギアイラスト。どのタイミングで使うんでしょうか...？
思い付きからのモノ作り
我が家の子供がよく遊んだエンジニアリング系のおもちゃで、アーテックさんの「かいてんギヤセット」「リンクとギヤ学習セット」という商品があります。ギヤとブロックで様々な機械の仕組み、機構を学ぶことができる面白い教材です。
ただ、ギアの数が少なくて、いつも最後には「もっとたくさんギヤがあったらいいのにー」となります。
自宅にダンボール箱がたくさんあるので、ダンボールを使ってギアが山盛り作れたら面白いな、と以前から思っていましたが、ブログをはじめるにあたり、この思い付きを実現するため本気で考えてみることに。
細かい加工が簡単にできる「レーザー加工機」を使う
せっかくなのでエンジニアブログらしく、手作業でカットするのではなく、レーザー加工機というツールを使いたいと思います。
レーザー加工機はDIY工房やファブラボなどで利用することができる大型のデジタル機器。パソコンで作ったデータを専用ソフトに読み込んで、材料をカットしたり、彫刻をしたりすることができます。
レーザー加工機を使ったダンボールギアの製作の手順は以下のようになります。
① レーザー加工機用にギアのデータをIllustratorで用意する
② カットする素材（ダンボール）を準備
③ レーザー加工機で素材をカットする
Illustratorでギアのデータを準備する
さて、①のギアのデータ作成でいきなり壁にぶち当たります。
レーザー加工機用の専用ソフトには、AdobeのIllustratorからデータを読み込むことができます。そのため、まずは、Illustratorでダンボールをカットするための線を引く、というところから始まります。
しかし、残念ながら私の能力ではIllustratorを使ってギアのような複雑な形状のデータは作れません...
簡単そうに見えるんですけど、歯車って歯先が少し細くなっていたりと、意外と複雑な形状をしてるんですよー(^_^;)
ということで。
フリーで使えるデータがネット上にないか、探してみることにしました。
色々なサイトをみた結果、こちらの「ABCgaragesoft」さんのサイトで提供されている「歯車くん」がよさそうでした。
http://abcgarage.html.xdomain.jp/web_gya_dxf/gya_dxf.html
必要な歯数を入力すると、自動でギアのデータを作ってくれます。
２つの歯車でかみ合わせを確認することもできます。おもしろいので歯車を回してしばらく遊んでしまいました(*´▽｀*)
よさそうな歯数を決めたら、「dxfダウンロード」というボタンをおすと、DXF形式のファイルがダウンロードできます。
DXF形式はCADソフトのデータ形式なのですが、Illustratorで読み込むことができます。
私は歯数15と30のギアデータを作成してダウンロードしました。
歯車くんからデータのダウンロードができたら、Illustratorで読み込んでみます。
ここでちょっと注意なのですが、新しいバージョンのIllustratorでこのデータを読み込むとエラーが発生してしまいました。
そのため、Illustrator2020を使って作業しています。
読み込んだそのままのデータでは、サイズが16mm、30mmになっていました。
ダンボールで作るとちょっと小さいと思うので、倍にして、32mm, 60mmに変更して保存。
これでデータは完成です！
ちなみに、Illustratorがない場合は、ダウンロードしたDXF形式のままレーザー加工機が使える施設に持ち込んでも大丈夫です。
ものづくりの強い味方！「ファブスペースみたか」
レーザー加工機は、東京都の三鷹市にある「ファブスペースみたか」にあるものを使います。「ファブスペースみたか」について少し紹介をしたいと思います。
ファブスペースみたかは、東京都三鷹市の産業プラザ内にある「ものづくり工房」です。三鷹駅から歩いて１０分くらいの場所にあります。
３Dプリンタやレーザーカッターなどの大型のデジタル加工機から、グルーガン、のこぎり、はんだごてなどの工具まで、ものづくりに必要なものが色々と用意されています。
会員登録をすると、施設使用料の1000円と機材のレンタル代（500～2200円/h）を払って使用することができます。
私は２年ほど前からこちらの会員になり、最近では運営のお手伝いもさせていただいています。時々インスタに写真を投稿しているので見てくださいね 。
https://www.instagram.com/fabmitaka/
この記事で使っているレーザー加工機は１時間2200円で利用できます。
素材のダンボールを準備する
さて、本題に戻って、ダンボールギアの製作を進めていきたいと思います。
① レーザー加工機用にギアのデータをイラストレーターで用意する
② カットするダンボールを準備
③ レーザー加工機でダンボールをカットする
次の手順「② カットするダンボールを準備」を進めます。
我が家にあるいらないダンボール箱をいくつか持ってきました！
この段ボールたちを、まずは加工しやすい大きさにカッターやはさみで切り分けます。
Illustratorで作ったギアのデータを確認し、大体タテヨコ10cmくらいになりそうなのでとりあえず、12cm x 12cmくらいにじゃんじゃん切っていきます。
これでレーザー加工機でカットする素材が完成。手順②が終了です。
レーザー加工機でサクサク！カット
データをファブスペースみたかのパソコンで開いて、Illustratorからレーザー加工機の専用ソフトに読みこみます。データをDXF形式で持ち込んだ場合は、最初にファイルをIllustratorで開いてサイズの調整をしていきます。はじめて使う方には、このあたりの手順はファブスペースみたかの技術スタッフさんが教えてくれるのでご心配なく。
あとは、素材にあわせてレーザー加工機本体の設定をしていきます。ダンボールは燃えやすいので、ちょっと弱めのパワーで設定をして、カットできない場合は徐々に出力を上げていくことにします。
設定が終わったら、開始ボタンを押すとすぐにカット開始。
最終的なギアのデータとカットの様子を動画でまとめたのでご覧ください。
見た目はキレイだけど...問題あり、ものづくりって難しい
１時間弱くらいでこれだけのギアを作ることができました。
鉛筆をギアの軸にすることをイメージして、真ん中に７mmの穴を開けました。
ギア大 15個
ギア小 30個
山盛り、までは行かなかったですけど結構たくさんできました。全部を連動して動かせたら面白そうです✨
しかーし.... 実際に動かしてみると問題がみつかりました。
ダンボールって２枚の紙の間になみなみの紙をはさんで強化したものですよね。つまり、中身がしっかりつまっておらずスカスカ、という構造になっています。
そのため、ギアの歯の部分にすきまができ、ふたつのギアがうまくかみ合わない...！
回るには回るんですが、スムーズに回転させることができない....！
手作業ではむつかしいギアの加工ができたので、レーザー加工機の使い方としては楽しかったんですが、作品としては失敗作になってしまいました。
よく考えれば最初から分かることだったんじゃないか、と思うと情けなくなりますが（涙）ものづくりって難しいですね。
これもせっかく作ったので、子供と一緒に遊んでみたいと思います。
そして、また改善をして、スムーズに回るギアを作りたいと思います.....！
最後まで読んでいただき、ありがとうございました。
coporii
[イベントレポート］きみとロボット～ロボットにキュンとするのはどうしてだろう？
先日、子供たちと一緒に国立未来科学館で開催されている「きみとロボット ニンゲンッテ、ナンダ？」に行ってきました。
過去の伝説的なロボットの展示からはじまって、最新技術を使ったさまざまなロボットが展示されていました。
展示会の中でいちばんよかったのが、ロボットとの「ふれあいコーナー」！
そんなコーナー名ではなかったかと思いますが(;^_^A
動物園にあるウサギやハムスターとふれあえる、子供たちが大好きなエリアを彷彿とさせる、楽しい楽しいコーナーなのです✨
様々なロボットがありましたが、中でもやっぱりaiboが大人気！
中央のスペースに４匹のaibo。しかも全部色違いです。今のaiboってこんなにかわいいんですね💕
わたしの記憶にあるのはこんな aibo でした！
もう20年近く前でしょうか...今はなき銀座のソニービルに見に行ったんです。あの時はかわいいと思ったんですけど、あらためて見るとずいぶんメカ感ありますね。
話題のLAVOTもいました。結構大きかった。
aiboもLAVOTなんですけど、目がくりくりしていて、ロボットだってわかっていても、目が合うと可愛い！、キュンって、なりますね。動作や声も人工的に作られているとわかってるのにすごく可愛いって思ってしまう。
aiboは子犬、LAVOTは赤ちゃんがモデルなので、可愛いって思うのは、子犬や赤ちゃんに対する感情と同じものなのかな。
しかし、ちょっと分からないのがこちらのトウフロボ。
話しかけるともぞもぞ動き、不思議な鳴き声？を発します。動画では撮れてなかったのですが、「食べちゃうぞー」というと、ブルブルしながらうめき声のような音を出していておもしろかったです（笑）
何となく守ってあげたくなる？ 心をキューっとつかまれちゃうロボットです。
こちら、豊橋技術科学大学で開発された「弱いロボット」というシリーズの１体。豊橋技術科学大学では、他にも物語を途中で忘れてしまうロボットとか、あえて「賢くない」「不便な」ロボットを製作されているのです。
開発者である岡田美智男先生は、大学のホームページで「弱いロボット」について以下のように書かれています。
「もっと、もっと」と機能性や利便性を高めたシステムは、わたしたちを受動的な存在とし、ときには傲慢さを引き出してしまうことも。本研究では〈弱いロボット〉や〈不便益〉などの観点から、わたしたちの優しさや工夫を引き出したり、新たな学びを生み出すようなインタラクションデザインとその社会実装を進めています。
※豊橋技術大学ホームページより
https://www.tut.ac.jp/university/faculty/cs/316.html
つまり、
賢くて強くて便利なロボットばかりだと、人間がダメになってしまうから、あえて「弱い」ロボットを作ることで、人間の「優しさ」や「知恵」を引き出す
という試みなんですね。
赤ちゃんや子犬をモデルにしたaiboとLAVOTもある意味、「弱い」ロボットに分類されるのかも。
「キュン」は、もしかすると、心を揺さぶられて、内面にある人間らしい部分が出てくるときの音なのかなぁと思いました。
ロボットは人間を人間らしくする役割まで担ってくれるということでしょうか。
最後に！
アンドロイドの権威である大阪大学の石黒浩先生、のアンドロイドです。
これはキュンというよりは....ドキッとしますけど(;^_^A
以前、石黒先生の著書を読ませていただいた時から本物を見てみたかったので、こちらのロボット展で見ることができてよかったです。
私にとっては「キュン」の瞬間でした ♪
