一個日本Lego Technic高手的YouTube頻道

上週日晚上將三個自由度的機械手臂影片PO到YouTube，週一收mail時接到一個帳號為ssugawara1955的訂閱通知，到了他的頻道之後才發現這是一位日本的Technic高手，上傳的影片多達600部幾乎都是Lego Technic的作品。

而最近上傳的有新上市的2010  Technic sets，如：旗艦8043、重機車8051，最令人驚奇的是這個8051的影片：

居然改成動力化，不僅能前進、後退，攏頭把手還可以轉向，真是太神奇了，如果要達到像這樣的功能至少要有兩顆馬達，還要裝上電池以及遙控接收器，不知道是如何辦到的。
還有從影片的1:12開始，可以觀察到控制轉向機構的運作方法，對於體積不大的機車是很實用的運用，與在這部古董車機械模型影片中為同樣的機構設計(自00：33開始)

看了一下ssugawara1955的自我介紹，果不其然是一位機械工程師，功力確實不一樣，具工業級的水準。

 

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• 留言者: 探奇自然科學教室
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• 日期: 2010-08-11 20:41:34

根據作者的其他作品說明，是使用Tomy Aero Spider的馬達及紅外線遙控，

最重要的有兩點：

1. 能夠將馬達、控制器還有充電電池『藏』得很好。

2. 將馬達與樂高十字軸完美結合！！

（如果第二點可以輕易完成，那麼用這種輕量馬達取代樂高的9V馬達，是一個非常棒的主意喔！）

[版主回覆08/12/2010 22:02:48]

日本的教育機械人產業相當發達, 原先以為會是使用這些零件, 原來是使用TOMY的零件, 想不到這類型的馬達扭力有這麼大, 我會找一個來試看看, 謝謝邱老師提供的資料.

這裡還有一個NXT 摩托車, 零件很少, 也可以組來玩玩

3個自由度Lego機械手臂的機構設計摘要

如圖的機械手臂機構，是運用兩個Firgelli線性致動器控制機械抓手(Grabber)進行俯仰(Pitch)以及翻滾(Roll)的動作，再加上以NXT Servo Motor控制Grabber的張合動作，因此共具備了三個運動(Pitch’ Roll and Grip)的自由度(Degrees of Freedom)，另一方面也可以說成 ”具有三個輸入的運動機構”。

多自由度的機構設計

對於兼具多個輸入來進行多自由度運動的機構，以Lego Technic最常見的方式是採用輸入堆疊的設計，例如車輛即是將轉向輸入 ”疊在” 驅動輸入上的典型機構，由於車輛通常是後輪驅動、前輪轉向(除非為四驅車)，這兩種運動並不會相互干擾，所以這樣的方式是合理的。
而至於本例的機械手臂因為要讓Grabber能夠同時進行Pitch、Roll與Grip的動作，因此Grabber需要同時接受三個輸入，所以必定會相互干擾，而解決的方法則類似四驅車的前輪機構設計方式：

「讓三個輸入軸彼此垂直於同一支點(Pivot Point)」，
這樣個別的動力傳輸方向就不會產生干擾，至於細節還是參考下圖的說明會比較清楚：

控制功能

以Firgelli線性致動器作為控制Grabber的Pitch與Roll運動是相當理想的選擇， 使用NXT Output Module可以做到精準定位，至於以NXT Servo Motor驅動Grabber的張合，因為透過齒輪系的關係並不好直接控制，所以須要先進行定位，分別將”張開”與”閉合”兩個位置的Encoder值存起來再加以運用。

功能展示

示範影片：

[Video]

 

[Vodeo] 

**NXC程式範例

**BS圖片

**Yahoo相簿