1週間でロボットを1から作りました

こんにちは、にゃにゃんです。

この度、1週間でソフトウェアからハードウェアまでロボット1台を作るというチャレンジをしました。

結局6日間だけでロボットは完成してしまいましたが、この記事ではどのようにして1週間でロボットを作ったのかについて書き残そうと思います。

作ったロボットの概要

こちらのロボットを作りました。

これは「ルービッククロック」という種類のパズルを解くロボットです。ルービッククロックはこちら。

動作の様子は以下の動画の通りです。

費用は約3万円で、内訳は以下の通りです。

アクチュエータ: 11000円
電子部品: 5000円
電源: 4000円
Raspberry Pi: 5000円
カメラ: 4000円

また、毎日の作業内容と作業時間は以下のツイートの通りです。

1日目(ソフト): 7-8時間
2日目(ハード設計): 7-8時間
3日目(ハード設計): 7-8時間
4日目(ハード加工): 8-9時間
5日目(ハード加工): 13-14時間
6日目(調整): 2時間
合計44-49時間

一日目 ソフトウェア開発

初日だけでソフトウェア開発をほぼ完了させました。

ソフトウェアの構想(今回であればパズルの状態を取得して解法を探索して実行するといった流れ)はすでに考えていて(考える分にはフライングOKというルールにしたので)あとはそれをコードに起こすだけでした。

また、解法探索については私自身前に2x2x2ルービックキューブロボットや4x4x4ルービックキューブロボットを製作した経験があったのでアルゴリズムの実装に手間取ることはありませんでした。

それにしても急いだからかとんでもないスピードでコードを書きました。なお、パズルの状態取得のところのアルゴリズムは完全に新しく考えたもので、これが思いの外うまくいってくれたことに勝因があると思います。

該当ツイートはこちら

二日目 ハードウェア設計

二日目は解法探索アルゴリズムの高速化とハードウェアの設計をやりました。

アルゴリズムの高速化はひたすら無駄を削ることで実現しました。この辺は競技プログラミングの経験が役に立ちますね。

ハードウェアの構想もある程度できていたので、「脳内3DCAD」のデータを実際の3DCAD(設計に使うソフトウェアのこと)に落とし込む作業をしました。

該当ツイートはこちら

三日目 ハードウェア設計 続き

ひたすら設計を続けます。この日で設計はほぼ完了し、部品の試作を始めます。部品の出力には未踏事業に採択されたお金で買ったCNCフライスを使います。

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四日目 ハードウェア製作

ハードウェアの製作をしました。この日でロボットの肝となる部品が大体完成します。

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五日目 ハードウェア製作 完了

この日は13時間以上作業をしました。このおかげでロボットが完成します。

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六日目 調整 完成！

前日にうまく動かなかった原因を特定し、改善して運転したところうまく動きました。

この日は調整のみをしたので2時間程度の作業でした。

該当ツイートはこちら

まとめ

人って1週間、50時間の作業でそれなりの規模のロボット1台作れちゃうんですね！(これは大嘘でかなり身を削って作業しました)

このロボットは10/3と10/4にあるMaker Faire Tokyo 2020でも展示予定です！