大学校及び設置科 四国職業能力開発大学校生産システム技術系
課題実習の前提となる科目または知識、技能・技術 機械製図、機械加工、アクチュエータ技術、センサ技術、マイコン制御、プログラミング
課題に取り組む推奨段階 応用課程1年次修了後
課題によって養成する知識、技能・技術

課題を通して主に、機械設計、機構学、モータ制御技術、電気機器の選定、組込技術などの実践力を身に付けます。

製作の目的と概要

昨今、アミューズメント性を有したロボットの開発が様々な方面で進められています。アミューズメント性を有するロボットは、人々を楽しませたり、癒したりといった効果があります。本テーマであるギター演奏ロボット(以下、ロボット)もその一つです。本物のギターをロボットが自動的に演奏することによって、録音された音楽とは異なる音色や、スタジオやコンサート会場にいるような臨場感が演出できます。本ロボットの目的は、福祉施設や小中学校等に持ち込むことによって生ずる高齢者や障害者のQOLの向上、あるいは小中学生に対する知的好奇心を育むことです。
図1にロボットのイメージを示します。まず、パソコン上でMIDIファイルからギター演奏情報に変換します。次に、作成したギター演奏情報をデコーダーにより、音階、音の長さ等の物理情報に変換し、各マイコンへ送信します。さらに、マイコンは物理情報に基づき、各アクチュエータへ出力します。最後に、アクチュエータによって動作する機構によりギターを演奏します。なお、ギターには一切手を加えません。

成果

表1にロボットの仕様、図2に実際に開発したロボットを示します。左手の動作である押弦動作はACサーボモータとタイミングベルト、ゴムローラで実現しています。右手の動作である弾弦動作はACソレノイド、菱形リンク機構で実現しています。結果、「赤とんぼ」「海」「プレリュード」の3曲が演奏可能となりました。
ギター演奏ロボットの開発(H21)の画像1
図1 ギター演奏ロボットのイメージ
ギター演奏ロボットの開発(H21)の画像2
表1 ギター演奏ロボットの仕様
ギター演奏ロボットの開発(H21)の画像3
図2 ギター演奏ロボット