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壓克力機器人製作指南
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壓克力機器人製作指南

◎《Robocon》「機器人雜誌」大人氣專欄「壓克力機器人研究所」集結成冊,讓喜愛手作壓克力機器人的讀者一次看個夠!
◎新手也容易上手!從壓克力板入門的手作機器人必讀指南!

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壓克力機器人製作指南

產品特色

「壓克力機器人」穿越時空的回歸!!
 
    「壓克力機器人」約於40年前誕生,以透明壓克力板加工製作,並具備簡單的動作構造,本書為其製作指南。
    內容包含許多模仿動物或昆蟲等獨特動作的機器人;不論是孩提時代曾熱衷於「壓克力機器人」的讀者還是第一次接觸的讀者,都能藉由本書踏入進化後「壓克力機器人」世界。

「壓克力機器人」誕生至今已40年,試作臺數約有2,000臺。
    能夠這樣一直持續下來,應該是因為很好玩……吧?!進入網路時代後,我開始收到來自「壓克力機器人」愛好者的電子郵件。
    而且,如果用「壓克力機器人」或是「三井康亘」在網路上檢索的話,還可能在有這些關鍵字的網頁或是部落格碰到我(請以「WATARU」的發音來檢索漢字「亘」)。
    特別是在「第一代壓克力機器人」(1974年〜1985年)時還是中小學生,之後成為技術者的人們,我常常會收到他們的電子郵件。
    而且這些人中……好像還有不少人成了機器人研究員。一想到我竟然可以影響到現役的研究員就覺得真是太光榮了。
    我把從2001年開始開發的TAMIYA「ROBOCRAFT系列」視為壓克力機器人的「第二代」。與塑膠模型的龍頭製造商TAMIYA一起工作,一直是我的夢想。 「ROBOCRAFT系列」是適用於初學者的機器人成套工具箱(KIT),現在已經是全球初學者市場最受歡迎的產品,目前有 26種。除此之外還有1種製作作業系列,因此販售中的產品合計有27種。TAMIYA公司的作風就是一旦出品就會賣很久,所以可以上市真的很令我高興。
    2014年還由Vstone公司出品了「M系列」紅外線遙控式足球機器人。這是最近數年來我一直在開發的「第三代壓克力機器人」商品化的第1項產品。
    在趣味機器人的世界裡,如果說2足步行人型機器人是脊椎動物的話,那我的機器人應該就算是無脊椎動物了吧。
    當然,雖說是無脊椎動物,但真正的無脊椎動物還是充滿了不為人知的神祕要素。
可是,昆蟲會對光線有反應,還會因氣味而聚集在一起。就這些習性而言,感測器機器人的動作是很相似的。
    總而言之,我對於可以像生物一樣動作的機構很有興趣。跟以前相比,現在的機器人變得更簡單、更合理,而且更精巧。
    這本書是將《機器人雜誌》中連載的〈壓克力機器人研究所〉集合起來,再大幅加寫而成。是一本就連初學者也可以依此製作出壓克力機器人的製作指南書。
製作篇的編排方式為愈後面的篇幅難度愈高。
    卷末附錄附有實際尺寸的設計圖面,用它們就可以馬上做出壓克力機器人。
準備篇的〈1.壓克力機器人之歷史篇〉中,除了在連載稿上大幅加寫之外,還增加了機器人的照片。以前常接觸壓克力機器人的人看了,應該會覺得很懷念吧。
    製作篇的〈迷你機器賽馬〉並沒有放在連載裡,但是因為機構跟跑步機器人「奔跑的小狗」是共通的,所以就加進本書了。
    希望各位能喜歡這本書!

規格說明

壓克力機器人之歷史篇──{從撲翼式飛機到壓克力機器人}
 
    那是1974年的秋天。「壓克力機器人1號機」在我的工作桌上誕生了。那時候我27?。
當時的我,是插畫家。工作範圍從週刊、雜誌到教科書都有,但事實上並不是很紅的插畫家,所以總是感覺不太適合自己,一直持續著「找尋自我」的日子。
當時我對萊特兄弟時代的飛行機械很有興趣。某一天,我突然想做做看兒時曾做過的橡皮筋動力模型飛機。
    一旦開始久違的製作作業,就覺得很有趣。就像回到孩提時代一樣,我在代代木公園裡試飛,還追著飛機跑,有時還為了拿回飛機而爬樹。我還叫了同年齡的朋友,召開了「飛機比賽」。其實過了三、四次之後,就只剩我一個人而已了……。
當時在代代木公園有幾個模型飛機迷,因為跟他們的交流,讓我知道了航空工學權威木村秀政教授年輕時出版的《模型飛機?理論與實務》(1970年,電波實驗社出版,森照茂著,木村秀政校閱)一書。我馬上就去買了這本書,學到了初步的航空工學,還自製了自創的機體及螺旋槳。
    就這樣,某一天,我的飛機乘著上升氣流,15分鐘後在天空的彼方消失了。晴天時,因太陽照射而使地面發熱,此時空氣團會以大約10分鐘一次的頻率上升,這就叫做「上升氣流」(上升暖氣流)。而我的模型飛機就是乘著這種氣流,飛到行?不明的遠方去了。這個現象就在我的眼前發生了,真是令人難以置信的光景。
    我的飛機附有「自製折疊式螺旋槳」,把橡皮筋纏到極限後可以飛到約50m的空中。用完橡皮筋的動力時,制動器會開始作用,停住螺旋槳並利用風壓將之疊在後方,進入像滑翔機一樣的滑翔狀態。就這樣慢慢降落下來的話,滯空時間約為1分鐘至1分半鐘。
    在這種狀態下進入上升氣流的話,就會一邊滑翔,一邊緩緩上升。
    第2臺飛機則是在有風的日子裡,以大約8分鐘的時間消失了。這兩臺飛機都是翼展約60cm的機體。
    因此我為了減弱飛機的性能而將之小型化。我做了翼展20cm的超小型飛機,2臺的下場都是行?不明。因此共計有4臺飛機消失在遠方的天空。
    在比賽中,會有一種叫「限時下降裝置」(Dethermalizer)的定時器。當時是用火繩燒斷綁在尾翼的橡皮筋,讓尾翼往上彈,這樣飛機就會像電扶梯一樣降落下來。
    因為火繩是危險物品,所以我對螺旋槳式飛機的興趣就漸漸移轉到「橡皮筋動力撲翼式飛機」了。
    最初的時候,能飛5m就很不容易了,但是最後我做出的飛機可以飛大約200m的距離。在製作撲翼式飛機時,我一開始是參考在室內模型飛機界(在體育館等室內比賽滯空時間的超輕量模型飛機)十分有名的野中繁吉先生的著作。但是因為除此之外幾乎沒有其他的資訊來源,所以只有自己重複思考各種方案、試作及測試。
    沒有資訊。沒有數據。這對我來說正是好事。因為我喜歡挑戰還沒有人進入過的世界。
    照片2是我在數年前重製了當時的飛機,這種簡單類型的機種,性能才是一流的。以當時的材料,無法滿足複雜機構的飛行性能。
    但是在測試撲翼式飛機時,曾發生過在著陸的時候被陌生的貓兒襲擊,導致機體被貓拳破壞掉的事。等我把飛機回收查看時,在壞掉的機翼上發現了肉球的印子……(笑)。能像動物一樣動作的機構蠻有趣的……這就是我開始思考製作「步行機械」的契機。
    關於「機身要用什麼材料」,我煩惱了一年。用木頭或是金屬是當時的常識,但是我想要「作業簡單又有未來性的材料」。
    而某一天,在我製作電動撲翼式飛機時,「壓克力機器人」的點子突然閃現在我腦中,就這樣,1號機誕生了。
    一開始製作後,我就沉迷於其中,連續35小時不眠不休。 滿心都是想要早點讓它動起來,根本就停不下來。那也許是到那時為止的人生中,最令我興奮的一段時間。
    可是這樣廢寢忘食做出來的1號機,結果卻不怎麼理想。我沒裝開關,所以就直接把電池裝上,然後馬達開始回轉,齒輪發出「嘰?嘰?」的聲音,正當我想著「不知道能不能走」的時候,它就開始亂動、掙扎、滾來滾去……這就是1號機的結果……第一次總是會這樣的嘛!這是1974年11月,當時我27?。
    雖然結果是如此,但是裝有透明壓克力板、馬達及變速機的機構正是我想要的東西,所以我還是覺得有很大的發展性。
    隔天,我重新思考了步行機構。那時我參考的是今井科學股份有限公司(1954~2002年,日本的模型製造商,於1990年改名為IMAI股份有限公司)出品的「步行發條」(照片3)。壓克力板是不久前在畫材店買的,厚度1.5mm的小切片,當時應該是一種做建築模型的材料。「步行發條」也是出於某種感覺而買下來的。現在回想起來,重要的應該是依循自己的本能來行動吧。
    話說回來,「步行發條」的前腳上半部有接縫,其下與曲柄相接。結果就是前腳腳尖會作出橢圓一樣的運動,高度會改變。後腳則是與曲柄相接,做扇形運動。我當時覺得這個組合會形成步行運動。
    因此,我決定模仿這個機構。因為手邊沒有材料,所以我毫不猶豫地把1號機分解,然後用1號機的材料來製作2號機(照片4)。
    而2號機就如我所期待一樣地行走起來了。2號機的腳是每邊3mm的壓克力正方形細柱。從細節部分可以看出很多製作模型飛機的手法,比如說用絹線綁住後,再以施敏打接著劑固定。連桿用的是壞掉的折傘的金屬線。年輕時的我,會從家中搜尋可以用的材料想辦法加工……時至今日,裝上電池的2號機還是會動。
    現在想起來,在製作2號機器人時,我的運氣很好。
其中之一,就是從「4足步行」開始入手製作。這是穩定性較高的步行機構,就算製作機構有比較粗心的地方,還是能夠動作。
    4足步行還有一個重點,那就是如果「重心偏後」的話,行走的動作會比較漂亮。重心偏前的話,會有要絆倒的感覺。很偶然地,2號機器人的重心平衡很不錯。

※以上規格資料若有任何錯誤,以原廠所公佈資料為準。

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