前回は、頭というよりも目だけのロボットになりましたが、今回は、かなり本格的な頭です。顎や顔もあり、見た目は、ヒューマノイドロボットの頭に進化しました。
実際のモデルデータは、InMoov のSTLデータを利用しました。完成したロボットの頭は、かなりリアルなので夜中に遭遇すると、少しビックリします。
なお、頭の制作については、多くの画像や写真で説明していますが、動画も作る予定です。
3Dプリンタは、「Creality K1 Max」を使っています。
喉(のど)の制作
InMoov のサイトからSTLファイルをダウンロードして3Dプリンタで印刷します。
なお、NeckHingeV2.stl は、古いバージョン(Neck-OlderVersion)の方からダウンロードします。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B01.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B03.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B05.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B02.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B04.png)
まずは、NeckHinge と MainGear を M4x10 のネジで止めます。
一応、ここでGearHolder との連結を確認しておきます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C01.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C02.png)
続いて、GearHolder に ServoGear と MainGear を取り付けて、ServoGear にサーボモーター HS-805BB のサーボホーンをねじ止めします。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C03.png)
HS-805BB は、ハイテック社のメガサーボで 24.7kg/0.14秒 と高トルク・高速で動かすことが出来るサーボモーターです。既に生産は終了しているのではないかと思いますが、オリジナルでも使っていたサーボモーターなので、Amazonで購入して使用しました。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C08.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C30-1-769x1024.png)
仕様項目 | 値 | 備考 |
---|---|---|
入力電圧 | 4.8V – 6.0V | |
スピード | 0.19s/60°(4.8V) / 0.14s/60°(6.0V) | |
トルク | 19.8kg・cm(4.8V) / 24.7kg・cm(6.0V) | |
電流 | 8mA(待機時) / 700mA(無負荷動作時) | |
制御タイプ | JR / Futaba | おそらく |
周波数 | 50Hz / 20ms | おそらく |
稼働角度 | 0° – 180°(700μs – 2300μs) | 0° – 90°(1100μs – 1900μs) |
寸法 | 66 x 30 x 57.6 mm | |
重量 | 152g |
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C09.png)
上の写真は、少し見難いですが、M3のネジで止める部分にタッピング(ネジ穴を掘る)を行っています。ServoGear に HS-805BB付属の円形のサーボホーンを M3x10 のネジで取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C07-1-1024x576.png)
MainGear を GearHolder に取り付けて、外れないように Ring で止めます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C10-1024x577.png)
HS-805BB メガサーボをサーボホーンに取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C11-1024x576.png)
顎(あご)の制作
InMoov のサイトから STLファイルをダウンロードして、3Dプリンタで印刷します。
なお、SkullServoFixV1.stl は、Neck にあります。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B07.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B06.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B11.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B12.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B09.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B08.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B10.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B13.png)
まずは、先ほど作った喉(のど)の部分に LowBack を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C12.png)
続いて、SkullServoFix を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C13.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C16.png)
顎(あご)を動かすためのサーボモーター MG996R にオリジナルのサーボホーンを取り付けて、JawPiston に取り付けて、約1cm の位置に JawHingeV1 を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C14.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C17.png)
JawHingV1 を SkullServoFix の隙間に通します。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C18.png)
喉(のど)の GearHolder に FaceHolder を取り付け、FaceHolder に JawHingeV3 を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C21-1.png)
JawSupport と Jaw を接続します。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C19.png)
顎(あご)に JawSupport を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C20-2.png)
首(くび)の制作
InMoov のサイトからSTLファイルをダウンロードして3Dプリンタで印刷します。
首以外にも Tosro の部品も使用しています。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B14.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B16-1.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B18.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B20.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B22.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B24.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B15.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B17.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B19.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B21.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B23.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B25.png)
ThroatPiston をメガサーボ HS-805BB に取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C22.png)
ThroatPiston と ThroatPistonBase と繋ぎます。
ThroatPiston は、紙ヤスリで表面を滑らかにした後でグリスを塗ります。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C23-1024x576.png)
HS-805BB を ServoHolster に取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C24.png)
ServoHolster を ThroatLower に取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C25.png)
ThroatLower に ThroatHole を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C26-1024x576.png)
homeplateback+/- を 上の ThroatLower と ThroatHole に取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C28.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C27-1024x576.png)
ThroatHole に ThroatHolder を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C29.png)
ThoatHolder に Neck を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C31-1024x576.png)
NeckBolts で 首 と 喉 を繋ぎます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C32-1-1024x454.png)
喉 に homeplateback+/- を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C33-1024x576.png)
サーボモータを取り付けた場合は、かならずニュートラルポジションの確認のために Arduino で動作確認をしています。
眼(め)の制作
InMoov のサイトから STLファイルをダウンロードして、3Dプリンタで印刷します。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B26.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B27.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B29.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B31.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B33.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B36.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B35-1.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B28.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B30.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B32.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B34.png)
まずは、眼球を作ります。一番大きなパーツのみ白のフィラメントで印刷して、他のパーツは、黒のフィラメントで印刷しました。なお、全て 2xEyeBallFullV2.stl になっているので、スライサーソフトで切断して、別々に印刷しました。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C34-1024x576.png)
眼球は、接着剤で接合しました。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C35.png)
自分が使っている接着剤のリンクを貼っておきます。別のモノでも構わないです。
EyeBallSupportLifeCamHD に EyeBall をM2のネジで取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C36-1024x576.png)
EyeBallSupportLifeCamHD の裏側に EyePlate をM2x10 の木ネジで取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C37-1024x576.png)
作った眼球を EyeSupport にM3x10のネジで取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C38-1024x576.png)
眼の後方に眼球を左右に動かす EyeHinge を取り付けて、マイクロサーボモータ SG90 のホーンに繋ぎます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C39-1024x576.png)
![chikuma](https://chikuma-creative.com/wp-content/themes/cocoon-master/images/man.png)
Amazon で購入するときは、日本の中小企業(こちらは、日本の中小企業のブランドの商品です。)と表示されているものを選ぶと、Tower Pro の純正品が購入できるよ!
Eyeglass に EyeToNose を取り付けて、眼 を Eyeglass に取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C40-1-1024x576.png)
眼を上下に動かすために EyeHingeCurve をマイクロサーボモータ SG90 のホーンと EyeHinge にねじ止めします。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C42-1.png)
最後に EyeHolder をねじ止めして眼の完成です。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C41-1024x576.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_C43-1024x576.png)
眼が出来るとヒューマノイドロボットにかなり近づいてきます。
本当は、眼にはカメラを取り付けるのですが、今回は、動きの確認が目的なのと、部品に丁度フィットするカメラが手元に無かったので、カメラを搭載していません。
頭(あたま)の制作
InMoov のサイトからSTLファイルをダウンロードして、3Dプリンタで印刷します。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B39.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B41.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B37.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B40.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B43.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/02/RobotHead2_B38.png)
TopBackskull と TopskullLeft 、TopskullRight をM3 ネジで止めます。
内側には、はみ出しても良いので長めのネジを使っています。また、ナット部分が少し茶色くなっている箇所がありますが、樹脂を溶かしてナットを固定しています。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C44-1024x576.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C45-1024x575.png)
顎に SideHear を取り付けた後に、顎に眼を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C46-1024x576.png)
頭を取り付けます。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C47-1024x576.png)
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C48-1024x576.png)
頭頂部は、M4木ネジで締めました。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C49-1024x575.png)
耳を取り付けます。耳は、ネジではなくはめ込んで、少し回転させると固定されるようになっています。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C51.png)
頭の完成
長い工程を経て、やっと頭が完成しました。
![](https://chikuma-creative.com/wp-content/uploads/2024/03/RobotHead2_C50-1024x682.png)
簡単な動作確認をしてみました。
以上
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