ベースロボットはKHR-3HV にほぼ決めましたが、今回はどうやってガンダム化していくかについてお話します。

参考）ベース機体(ロボット)の選定

まず、KHR-3HVを使ってガンダムを作るにあたり、どうしても実現したいのが、足を長くすること。KHR-3HVは見た目ではそれほど短足には見えないのですが、それは腰の部分まで足に見えるからのようです。実際に腰部分の装甲をつけてみると、今どきのガンダム像と比較して、かなりの短足になってしまうことがわかりました。
また、KHR-3HVで使用されているサーボモータは調査した結果、近藤科学で扱っているもののなかではサイズと形状とパワーのバランスが最も良いことがわかり、このモーター”KRS-2552″の使用は外せません。そしてこのモーターを使ったとしても果たしてガンダムのようなスリムな足にすることができるのか、大きな懸念事項です。

そのためにどうするかを調査検討し、ひとつの答えに行き着きました。

まず、足を長くするためにはKHR-3HVの足の部分のアルミ板パーツを自作しなくてはなりません。当然プラ板とは違うので、自分で切り出すことはできません(そんな工作機械は持っていません)。よって自分でパーツ形状を設計して、その後は加工サービスを請け負ってくれる業者さんにお願いしなければなりません。例によってネットを使ってそういう業者さんを探します。すると、なんということでしょう！KHR-3HV の発売元の近藤科学が運営するロボットサービスショップで加工をやってくれるそうです。

ROBOSPOT
ご利用案内　→　切削サービス

さすが、ユーザーによるカスタマイズを前提としたKHR-3HV を販売しているだけありますね。これで、足の内部フレーム長さを延長させる目処が立ちました。

次に、果たしてガンプラのようなスリムな足が実現可能なのかを確認する方法ですが、これは延長した足フレーム全体の図面を引いてみて、さらにそれを骨として周りに装甲を貼り付けしてみて検証するしかないです。私の感じ方の問題ですので。

ちょっと話がそれますが、今回のGLC企画ではひとつ新しい試みを追加したいと思っています。ガンダムの装甲をどうやって作り込むかですが、5年前ぐらいから話題となっている3Dプリンタを使ってみてはどうかと。

正直なところ私は
プラ板の切り出し⇨貼り付け⇨整形
の「繰り返し作業」が面倒で好きではありません。スクラッチしていると同じ形の部品を複数作らないといけない時があるじゃないですか。一回目の作成は好奇心があるので大丈夫なんですけど、二回目以降は結果の分かっている作業なので面倒になってしまうんですよね。他にも、

• 今回は本家であるGundam Global Challengeのリミットである2019年の前には完成させておきたい。
• プラ板やパテによる整形・製作ではロボットのハードなアクションに耐えられない可能性もある。簡単に”パキッ”と壊れては困ります。
• ハードなアクションによりパーツの損傷があったときに替えの部品を簡単に製造したい。
• 静態展示用ではなく、動く＆歩くガンダムなので、当然軽量化は考えなければならないし、左右の重心バランスを取る、つまり、右半身と左半身の重さを全く同じにする必要がある。

などの課題があります。これらを払拭するため、3Dプリンタの使用は打ってつけというわけです。
3Dプリンタで造形するには、元となる3Dデータの作成も必要です。3Dデータの作成のためには3D-CADを使います。3Dプリンタの選定と3Dデータの作成方法についてはまた後で詳細を説明しますね。

参考）3Dプリンタ（サービス）の選定

参考）3D-CADの選定

話を元に戻します。

KHR-3HV をベースにしてガンダムのスリムな足が実現できるかについては、3D-CADを使って検証することとします。

長くなりましたがここらでまとめます。

[お題]　どうやってKHR-3HV をベースにガンダムを作り上げるのか？

=>　以下の手順で実行します。

1. KHR-3HV を長足化する(改造用の新規アルミパーツは3D-CADで設計し、ROBOSPOTで製造を行ってもらう)
2. KHR-3HVをベースフレームとしたガンダムの装甲を3D-CADを使って設計する。
3. 3D-CADで作った各装甲の設計データを高精度3Dプリンタを持っている業者に送り、造形してもらう。
4. 造形してもらったパーツを塗装し、ベースフレームに組込み＆貼付けする。
5. お好みのガンダムアクションをKHR-3HVの付属ソフトHTH4を使ってPC上で設計する。

以上となります。

ここでは、近年の市販ホビーロボットを使って何をさせることができるのか、確認していきます。

まずガンダムにやらせたいことは、歩くこと。欲を言えば、人間が歩くように歩くガンダムです。アシモのように腰を落として、いかにも重心を気にしながら歩いているのはガンダムの動きではありません。

”ホビーロボット”、”人間のように歩く”、”KHR-3HV”あたりのキーワードで検索してみると、下記のサイトや動画にたどりつきました。

①AI & Robot　(動画)
使用ロボット:KHR-3HV
マイコンボード:自作

Dr.Guero様のサイト。C言語でプログラミングしているそうです。自転車乗ったり、綱渡りしたり、踊ったり全くもってアメージングですね！

②V-Sido developer　(動画)
使用ロボット:GR-001
マイコンボード:V-sido connect
OS:V-sido OS

アスラテック株式会社様が運営しているサイト。KHR-3HV は使用していませんがこちらも素晴らしい開発です。事前に入力しておいたプログラムを再生するのではなく、リアルタイムにロボットに対して命令可能で、リアルタイムにバランスをとっているとのこと。もはやどのような仕組みで動かしているのか理解を超えていますが、このままいくと鉄人の製作も夢では無さそう？

③ろぼGーのブログ　(動画)

Go simulation という物理演算ソフトを使ってモーションデータを作成しているようですが、とりあえず、①②のような専用コントロールボードや専用ＯＳ、プログラミングスキルがなくても、最終的にKHR-3HVの既成システムだけで歩行させることができているようです。

ここでお断りしておきますが、私はある程度の電気工作の知識はありますが、ロボット工学を専攻していた訳でもないですし、プログラミングもド素人です。専門スキルが必要そうな①②だけならいきなり挫折するところでしたが、③ろぼGーのブログ様に救われました。ロボット素人でもなんとかすることが出来そうな可能性を感じます。

実際にガンダムを人の如く歩かせることが出来るのかは未知数ですが、ここから先は実物で試さないとわからないことなので、事前検討としてはここまでにします。また歩行がどうにかできれば、その他のガンダムアクションはどうとでも出来そう（※飛ぶを除く）なので、次の検討にコマに進めていくことにします。

しかしアシモが発表されて10年以上たちましたが、ホビーロボットでもここまで出来るようになっていたのですね。なんとか人のように歩くガンダムを実現したいものです。

動くガンダムを作るといっても、ロボット製作は未経験なので、まずは市販ロボットの市場調査から始めます。

幾つかのキーワードでググってみましたが、結果ROBO-ONEホームページの公認ロボットの中から選ぶのがよさそうです。
(しかし、ホビーロボットといっても値段が数万～20万円のレンジであり予想より遥かに高い。購入に躊躇しそう。。)

パッと見で、装甲を貼り付けてガンダムにできそうなスリム体型は近藤科学のKHR-3HVですね。

KHR-3HV をターゲットにしてさらに調べます。

• KHR-3HV初披露の記事にて近藤科学の近藤社長が、本機はユーザーに自由にカスタマイズしてもらえるよう、スリムに設計しているという記事を発見。フルガンダムも夢じゃないとのコメントあり。
• アキバのロボショップの店員さんに装甲を自作して戦わせるのに向いている市販ロボットは何かを聞いてみたところ、KHR-3HVがよいのではないかとの回答あり。
• ネット検索でヒットする二足歩行ロボットはKHR-3HV関係が多いように思われる(つまり、設計の際に参考ネタが多いということ)

以上の理由により、ベース機体はKHR-3HV とすることを仮決定しました。

さらにこれから、実際問題としてガンダム化が可能なのかをシミュレーションしていきたいと思います。

因みに、ガンプラをベースにすることも考えはしました。ですが、人並みの二足歩行をさせることが目標の一つとなっており、関節動作の精密性が求められます。ガンプラを削りだしてサーボモータを埋め込むという手法は、精密性が確保できない可能性が高いです。
また調査の過程でロボットを動かすには、前述のとおり関節部にサーボモーターというモーターを組み込む必要があることが分かっており、モーターのサイズを考えると、40cm以上の身長が必要そうです。そうなると機体重量もかさむため、ガンプラベースでは強度が保てないと判断しました。転倒しただけで関節が外れるのは避けたかったので。
よってロボットバトルも可能な市販の二足歩行ロボットのフレームを採用するのが最善策との結論に至りました。