チームKcarの山下です。
今回は以前作った、とがしアラームを実際に頭に装着するためのスタンドを作りました。このスタンドがあれば、もう冨樫が眠りにつくことはないでしょう。
仕様
とがしアラームは、動きを検知し警告する機能を持っています。寝ていて体の姿勢が崩れた時に、この装置を頭につければ機能をしっかり果たすことができます。
よって、本装置に必要な仕様は、
・頭に装着可能で、ある程度調整が効くものであること
・勉強に支障が出ないものであること
です。これが私たちが設定した仕様です。
参考にした製品は、こちらです。
この製品の良さは
・作りが簡単で、構造を理解しやすいこと(再現性が高そう)
・手を使わずに灯りを灯せること
・頭の横と縦で固定できるので、外れにくいこと。
・ある程度、頭の形に合わせて調整可能であること。
です。
開発
まず、microbitをベルトに固定するためのスタンドを考えました。
図１：寸法のメモ
研究室からお借りしたノギスを使って、マイクロビットの全体大きさや、ボタンの位置や高さ、その他のパーツの高さを測り、ホワイトボードにメモをしました。このメモは、図面ではないので、自分にわかりやすく書いてます。なので、とってもわかりづらいはずです。
そこから、
図2:ベルト用のスタンド
ボタンの位置や寸法を合わせて、図２のような2Dで設計を行いました。(Autocad)
メモした寸法によると、高さ合わせのパーツが必要なようで、これも合わせて設計しています。また、メモした寸法から、板厚も設定しました。全て3mmで構成すれば、ベルト用のスタンドは満足しそうです。
この際、ボタンが入る用の穴や、スピーカー用の穴などは、左右上下に0.5mm大きめに作りました。
最初に作ってみた結果は、最後まで、機械が動いてくれなかったので、組み立てたわけではないですが、若干ボタンの穴が入りづらいと感じました。(評価)
設定は、全てスピード150、パワー100、回数1です。
次の加工では、穴の大きさを１回目のデータより、左右上下に１mmずつ大きめに作りました。(感覚的に)
図３：2回目の加工結果
図４：実際に作ったベルト用スタンドのモデル
しっかりと、固定でき、ベルト用のスタンドが完成しました。穴の補正も上手く行きました。（レーザーが線の上をなぞるのなら、穴はレーザーの半径分大きく加工され、外側は半径分小さく加工されると予想していましたが、穴はむしろ小さく、外側は若干大きかったように感じました。溶けたり、アクリル板をしっかり固定していないなど、さまざまな要因が考えられますが、どのくらいの誤差が予想されている機械なのでしょうか。例えば精度を必要なパーツを作りたい時、3Dプリンターよりも圧倒的に早く加工できるレーザー加工機ですが、その精度は信用できるものなのでしょうか。）
図5:ベルト用のスタンド
ベルト用のスタンドは、図5の上から順に下に重ねて、ねじで固定して使用するのですが、上から、１番目と２番目の間に、図６のようにマジックテープを挟み込むことで、頭に装着させます。
図6：完成したスタンド
マジックテープは、頭の形に合わせて調整しやすいことから選びました。最初に紹介した、製品の形のような形になっています。（装置は頭のてっぺん）
また、
図7：電池ボックス
佐藤さんのおっしゃっていた電池ボックスを使用し、電源としました。これは、モバイルバッテリーに比べ、非常に小さく、頭につけるのに適していると思います。
ちなみに、microbitに6Vを流したら壊れました。とても香ばしかったです。
次回授業で、とがしが実際に装着した姿をみれると思います。