March 2015Archive

150321-03.jpg未解決な部分はいろいろあるけれど、本体の構造がだいぶ見えてきたので、全体のイメージも、もう少し明確にしておく。まずはリンケージの構造も確認しつつ駆動部分も含めた基本のフレームを確認。


150321-04.jpg上で描いた基本フレームを元にして全体図をラフスケッチ。


150321-05.jpg操縦者と本体の関係性やメカニズムに矛盾が無いかをチェックしてみる。と、ここで問題が大量に明確化。

  1. 操縦者と本体が近すぎる。絵ではあんまり気にならないけども、目の位置から本体までの距離が40cmぐらいしか取れない。これでは操作している全体を観ることが出来ないだろう。もちろんこれぐらいの距離で観たいこともあるかもしれないけれど、もっと離れて全体を観ながら操作できたほうがいい。ということは可能であるなら、ペダルの位置が可変であればベストだということになる。また、コントローラーと本体の距離も近すぎて干渉する恐れがある。
  2. 以前に、操作は本体の前と後ろと両方から出来るといいと書いたけれども、それはやっぱり構造上の制約が難しすぎて上手く行かないことが判った。その代わりに、本体の高さを変えることで、プライベートな操作と観客を前提にしたパフォーマンスの見え方を両立できることがわかったので、本体の高さを150cmぐらいから200cmぐらいの範囲で可変にすることにした。しかしこれではせいぜい30cmぐらいしか高さを変えることが出来ない。
  3. ペダルは片足だけ乗せられればいいのか?回転の正逆をコントロールしたり、利き脚の違いを考えると両足が乗せられるペダルであるべきなのかもしれない。
  4. ケーブルの取り回しがすっきりしていない。今回ケーブルの本数は増え続ける一方で、ケーブルの処理は非常に重要な設計要素になっている。組み立てを考えても、フリクションロスの低減を考えても、出来る限りケーブルの処理は合理的である必要がある。
  5. 椅子のデザインがなんか違う。この形でも機能は果たしているんだけれど、座面の回転はしないのに真ん中1本支持の構造とか、高さを変えるのにガスダンパーを使うのかとか、座面のデザインと脚のデザインの整合性とか、いろいろ気になる。


150321-06.jpg上記の問題を解決すべく、フレームデザインを考える。

まずは高さの可変幅を稼ぐために、駆動部分のサイズを詰めて基本フレームを最小化。これで50cmぐらいの可変幅を確保。元のデザインのおおらかさは失われたけど、機械としての密度は上がったと思う。そしてペダル位置の可変式構造を採用。さらに高さのサイズ変更はラックアンドピニオンのエレベーター方式で(これ作るの面倒だし、ちょっと自信も無いのだけど、支柱を手で掴んで引っ張り上げるのはスマートじゃないし、気持ちよく高さ変えるならこれしかないんじゃないかと)。


150321-07.jpg操縦席のデザイン。設計要件は、キャスター、背もたれ、座面高さ調整、コントローラーの保持。

デザインは、座面に古いトラクターの座席のようなイメージを持たせて(本体の肋骨に良く合いそう)、構造はカンチレバータイプを基本とし、ラックで座面高さ調節。さらに脚の構造にテンション材も導入してみた。でもこれでちゃんと構造が保たれるのかいまいち自信が無い。いや大丈夫だと思うんだけど。


150321-08.jpgだいぶ全体の構造が明確になってきた。しかし寸法を出すにはまだまだ。

mg150314.jpg肩の構造を考えるには、肩幅などを決めていかないといけないので、まずは原寸大を描き始めつつプロポーションを決めていく。ちなみにこの絵は始めたばかりなので、まだまだいろいろ変わっていくだろう。


150321-01.jpg150321-02.jpg現在の肩幅は約31cm。これに合わせて肩の構造を考えていく。関節は5つ。最初はもっと少なくできるのではないかと甘く考えていたのだけれど、完全に動きを再現しようと思うとどうしてもこの数になってしまう。

  • 肩の上げ下げ(肩甲骨を持ち上げたり下げたり)
  • 肩甲骨の内転と外転(肩甲骨をすぼめたりする動きで、これを実際に肩甲骨で表現できたらとてもかっこいいのだろうけど、メカニズムがあまりにも大げさになってしまうので、擬似的に腕の位置を変えることで表現する)
  • 腕を前と後ろに持ち上げる
  • 腕を横に持ち上げる
  • 肩から腕をひねる

設計上のミソは腕の付け根を斜めにしてある点で、これは実際の人間の腕の付きかたに近い上、スペースも有効に活用できる。また、肩甲骨の上げ下げに関してはアウターストッパーを首の付け根に持ってくるこれまでのスケッチの方式を止めて、滑車を介して下に引っ張るように変更した。これでどんな角度になっても、まっすぐにケーブルを引っ張ることが出来る。

この変更に伴って頭の後ろからケーブルを出すのも廃止。ケーブルは全て腰の辺りから出すようにした。そして従来頭から出していた眼球用のケーブルは背骨の中を通すように変更。ついでに背骨の作り方もそこそこ考えておいた。

今のところの問題点はいくつかのアウターストッパーの処理と肩甲骨の作り方。特に肩甲骨に関しては悩んでいる。絞りでこの形を作るのはたぶん可能だろうけど、軸受け部分の強度が不足するために補強が必要になる。削りでやるには厚みがありすぎて我慢比べになりそう。恐らく最適なやり方は鋳物なんだろう。鋳物は経験無いけどやって出来ないことはなさそうだし挑戦してみるかな。

MG150310-01.jpgMG150310-05.jpgMG150310-02.jpgMG150310-04.jpgMG150310-03.jpg今回の作品は原寸大で作る予定なので、眼球のサイズから全体の寸法を割り出すことにした。これまであんまり原寸のリアリティにはこだわることなく、適当にデフォルメしながら描いていたけど、今度ばかりはそうも行かない。というわけで、まずは顔を決めることにした。

しかし描き始めてみると全然思い通りの顔が描けない。調べてみると眼球のサイズって人類共通で、直径が24mm、瞳が10mmってことなんだけど、どうしても眼球が大きくなってしまう。眼球から描き始めると、今度は顔が小さくなってしまう。自分がいかに現代的な童顔志向に犯されているかを痛感する羽目になった。それでも7回ぐらい書き直して、なんとか納得行く顔になった。書いている最中は電車の中とかでも女性の顔を観察しまくってだいぶ怪しい人になっていたと思う。

顔が出来れば頭の内部構造の寸法が決められるようになる。この作品では設計上かなりやっかいなところが3つあって、一つは頭の内部構造、もう一つは肩の構造、もう一つはコントローラーの構造なんだけど、それぞれ難しさが違う。頭の難しさは少ないスペースの中に全ての動きを合理的に組み込む難しさ。肩の難しさは三次元的な動きをどうやって構成するかの難しさ。コントローラーの難しさは大量のケーブルをどうやってシンプルに操作するかの難しさ。しかし頭は他と違って、全体を見なくても構造が決められる。他は全体との兼ね合いが非常にシビアだから、同時的に考えないと解決できない。

というわけで頭の内部構造を考えてみた。まだちょっと動きの干渉の問題などで曖昧な部分は残されているけど、ほぼ基本構造は決まった。

頭の動きは4つ。まずは眼球(最初は動かさないつもりだったのだけど、眼球の保持フレームはいずれにしても作らなければならないので、動かしても一緒かと思った)。これは4本のケーブルで上下左右に動く。そしてこれを親指一本で操作する予定。ゲームコントローラーのジョイスティックみたいな構造で理論的には可能なはず。上手く行くかどうかはわからんけどね。

あとは首の動き。首を傾げる(横に倒す)。首を左右に振る。首を上下に動かす(頷く)。この3つの動きをするけど、上下に関してはリンケージと連動させるのでケーブルコントロールにはしない。

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