- ザクヘッド電動化
少し前からステッピングモーターを使った改造をいくつか試しているわりには一つも完成していないので、とりあえずなにか一つでも完成させてみようということでこれを作ります。
ご覧の通り、素材になったのはザクヘッドの黒い三連星バージョンです。このシリーズの電飾とか電動改造品はオークションなどでよく見かけますから今更感がありますが、arduinoを使った改造作品が多いようでPICはみかけませんよね。大抵の場合arduinominiとサーボを使って改造しているようですが、PIC＆ステッピングモーターだとモータードライバ、スピーカーを含めてもかなり小型化ができるはずです。
■ 小型ステッピングモーター ■
サーボはサイズが大きいことに加えて、ジジジジジジという作動音がどうしても我慢できないのでステッピングモーターを使います。
ステッピングモーターは4線のバイポーラと6線のユニポーラの2種類のタイプがありますが、小型のステッピングモーターはバイポーラのものしか見つからなかったので2相4線式のバイポーラを使います。５Vで動作する小型のものを何種類か入手しました。
上の写真のステッピングモータはすべて20ステップで1周するタイプで1ステップ18度、角度を細かく調整するにはパルス制御しないと無理のようです。パルス制御はもうちょっと勉強が必要なので今回はこのまま行きます。もっと大型のモーターだと1ステップの角度がもっと細かいものもあるんですけどね。上の動画のように素早く動かす分にはいいけどゆっくり動かすとカクカクしますｗそれ以外にも発熱やトルクなどサイズが小さいが故の欠点も多々あります。
発熱に関してですが、ステッピングモーターはかなり熱くなります。モーターが動いている時はもちろん、静止状態でも電流が流れて熱くなるのでずっと回し続けるのは難しいと思います。今回は熱対策としてモータードライバのSLEEP機能を使って必要のない時は電流が流れないようにして自然に冷やすことにしました。
それ以外にも小型ステッピングモーターの欠点がありました。リード線などをはんだ付けする端子が4つあるのですがこれが非常に脆いのです。非常に小さい上に樹脂製なのですぐにもぎ取れたり折れたりしてダメになってしまいました。かなり丁寧に扱ってやる必要があると思います。もしこれから購入される方は壊してしまう前提でまとめて複数個買っておくことをオススメします。
さらに別の欠点もあります。ここまで小型になるとトルクが弱くて0.2mmエナメル線の弾力にすら負けることがあります。今回のようにステッピングモーターの軸にLEDが入った部品を付けて振り回すということは配線も同時に振り回すことになりますよね。配線のやり方によっては線材の硬さや弾力の影響をモロに受けてしまって狙い通りに動かすことができなくなります。
キットへの取り付けは簡単なもんで、位置を決めてビスとナットで固定して終わりです。
キットのモノアイ可動部のパーツは壊してしまったので使えませんでしたｗ
このキットの第一印象としてモノアイが奥に付きすぎていると感じていたので、プラパイプで軸を作って少し手前側にモノアイが来るようにしました。軸が長くなると付属の透明パーツ（モノアイガード）にぶつかってしまうので作り直しあるいはいっそのこと無しでも良いでしょう。そもそもあのパーツは横幅がやけに小さくてザクの頭にあってないんですよね。
まだいろいろ調整中ですがとりあえず電源以外をすべて内蔵して動かしてみました。下の動画では電源を入れるとモノアイを素早く左右に振ってからグポーンします。劇中でジオンのMSが起動した直後にモノアイの動作テストみたいなのをやるシーンがありますよね。ドムとかゾックがやってたのは憶えていますが、ザクがやってたかどうかはちょっと自信ないですけどねｗまぁ、そんな感じの雰囲気を目指しました。
モノアイの振りは4ステップなので18×4＝72度ですね。ちょっと振り過ぎなのかなと思うので1ステップ減らしちゃってもいいかもしれない。前述の通り細かく調整できないので1ステップ減らすと54度。う～ん・・・今度は足りなさそうだな・・・。72度だと下の写真の位置まで来ます。
小型化できたのは良いけどそれ以外の部分ではかえって手間が増えてしまったかもしれません。まだまだ調整が必要ですね。サーボだとどんな感じなんだろうなと気になるのでサーボもやってみようかなと思います。バイポーラステッピングモーターの扱いは別記事にまとめると思うので今回はこのぐらいで。
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