【発展編】4-a 四本足ロボット

リンク機構の仕組みを調べるため、この写真のようにロボットを組み立てたよ。

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Q1. ☆問題☆

EV3ブロックを机に置いて、Aの部品やBの部品をまわそうとするとき、

AとBの動き方について、次のうち正しいものはどれかな。

  • Aをまわそうとしても、まわらない。
  • Aをまわすと、必ずBもつられてまわってしまう。
  • Aをまわさずに、Bだけまわすこともできる。
  • Aをまわさずに、Bだけまわすことはできない。

正解

  • Aをまわそうとしても、まわらない。
  • Aをまわすと、必ずBもつられてまわってしまう。
  • Aをまわさずに、Bだけまわすこともできる。
  • Aをまわさずに、Bだけまわすことはできない。

解説

このロボットでは、AをまわさずにBだけまわすことや、AをまわすのにBをまわさないことができるね。

そういえば、ワークブックの5ページで説明したリンク機構では、「1つの部品を動かすと他の部品がつられて動く」というのが特徴だった。
今作ったロボットは、それとはちがうんだね。

ワークブックの5ページで説明したリンク機構は、前の足、後ろの足のどちらも、4つの部品で四角形をつくっていたね。

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でも、今作ったロボットは、(EV3ブロックをふくめて)5つの部品でできている。
それで動き方がちがうんだね。

ワークブックでは、犬や馬のように四本の足で歩く動物の歩き方を、ロボットでまねしてみたね。

でも、人間にも「歩く」や「走る」や「早歩きする」ということがあるように、犬や馬にもいろいろな歩き方や走り方があるんだ。
キャンター(かけあし)、トロット(はやあし)などがあるよ。

Q2. ☆問題☆

次のうち、トドルボットの歩き方にあてはまるものはどれかな。すべて選んでね。

  • 「左前足 → 右後ろ足 → 右前足 → 左後ろ足 → …」という順序で足を地面につける
  • 「左前足 → 左後ろ足 → 右前足 → 右後ろ足 → …」という順序で足を地面につける
  • いつでも2本以上の足が地面についている
  • 後ろ足が着地する位置は、前足が地面についている位置よりも前方である

正解

  • 「左前足 → 右後ろ足 → 右前足 → 左後ろ足 → …」という順序で足を地面につける
  • 「左前足 → 左後ろ足 → 右前足 → 右後ろ足 → …」という順序で足を地面につける
  • いつでも2本以上の足が地面についている
  • 後ろ足が着地する位置は、前足が地面についている位置よりも前方である

解説

トドルボットは、「左前足 → 右後ろ足 → 右前足 → 左後ろ足 → …」という順序で足を地面につけるよ。
いつでも2本以上の足が地面についているから、ゆっくりでもたおれずに進むことができるんだ。
そして、後ろ足は前足よりも前にはとどかないね。

このような歩き方は、犬や馬では「ウォーク(なみあし)」とよばれているよ。
犬や馬がゆっくりと歩くときの歩き方なんだ。トドルボットは、それをまねたロボットなんだね。

ロボットの動きを考えるときには、動物など自然にあるものの動きを参考にすることも多いよ。

うさぎやかえるの歩き方を知っているかな?

犬や馬なら、左右の足を互い違いに動かして歩くけれど、うさぎやかえるは、ちょっと違う歩き方をするよ。
左足と右足をそろえて、両前足を同時に動かし、両後ろ足を同時に動かして歩くんだ。

トドルボットを、そういう歩き方のロボットにするには、どんなふうに改造したらいいだろう。

 

(ヒント)ワークブックの6ページでやったように、トドルボットの足を一度モーターから外して、別のあなにさし直すとできるよ。

Q3. ☆問題☆

両足をそろえて歩くようにするには、トドルボットの足を、モーターのどこにさせばいいかな?

正解

解説

このさし方だと、左足はモーターの「後ろ側」、右足もモーターの「後ろ側」にささっているね。

 

ちなみに、トドルボットでは、左足はモーターの「後ろ側」、右足はモーターの「前側」にさしていたよ。

そうすることで、「左足が後ろなら右足は前、右足が後ろなら左足が前……」というふうに、左右の足を交互に進めることができていたんだね。

交互ではなく、左右そろえて動かすためには、左足はモーターの「後ろ側」、右足もモーターの「後ろ側」 というふうに、同じ側にさせばいいんだね。
(ただし、トドルボットの足の形は、左右をそろえた歩き方には合っていないから、あまりじょうずには進めないよ。)