～パワードスーツが作りたいあなたへ～２万円でつくるマスタースレイブシステム

バーチャルグローブを作ってみよう

バーチャルグローブとは、手袋の指の部分などにセンサーを取り付けることにより関節の動きを検知し、コンピュータ内で手の動きを再現することができるものです。
最先端のものは手の位置や疑似的な触覚まで再現されているようですが、今回は曲げセンサーだけを使って、指の動きを取得できるものを作ってみたいと思います。

電子回路の作成:

スキー用グローブの指の部分に曲げセンサーを埋め込み、その曲がり具合をGainerで検知します。
FlashでGainerからのデータを受け取り、それを「手」のアニメーションとして表示させたいと思います。

電子回路の設計:

バーチャルグローブ用の回路図は以下の様になります。
一見難しそうに見えますが、先ほどのサンプルで作成した回路を5つに増やしただけです。

GAINERのアナログ入力のチャンネルはデフォルトでは4つです。
チャンネル数が足りないと思われるかもしれませんが、実はこれはプログラムである程度変更することができます。
今回はアナログ入力チャンネルが8chまで扱えるGainer.MODE2を使用する前提で話を進めます。

用意するもの：

曲げセンサー × 5
先ほどのサンプルと同じ、浅草ギ研の曲げセンサーを使います。
手袋の各指の部分に1本ずつ必要です。
10kΩ抵抗 × 5
先ほどのサンプル同様、10kΩの抵抗を5つ用意します。
ユニバーサル基盤 × 1
ブレッドボードの代わりの基盤です。
電子部品を半田を使って接合していくので、ブレッドボードに比べて手間はかかりますが、その分耐久性があがります。
今回は回路をスキー用グローブに仕込みますので、急な動きをしたときにブレッドボードでは線が抜けてしまうと判断し、ユニバーサル基盤上で回路を作成したいと思います。
2Pコネクタ×5
曲げセンサーを直接回路に繋いでしまうと、センサーが壊れたときに半田付けをやり直さなければいけません。
その手間が面倒なので、2Pコネクタを利用して、曲げセンサーを脱着可能なものにしたいと思います。
ピンソケット(メス) × 1
ユニバーサル基盤上にGainerを直接半田付けしてしまうと、作品を作る度に新しいGainerを購入する羽目になります。
そんな金銭的な余裕はないので、Gainerがぴったりはまるピンソケットをユニバーサル基盤に半田付けし、そこにGainerをドッキングして使いたいと思います。
リード線(適量)
配線するための線です。
指の動が動いてもスムーズに動作するよう、少し余裕をもった長さで配線できればと思います。
熱収縮チューブ
各部品を半田付けした後、指の動きなどで配線部分が接触しショートしてしまう恐れがある場所に、これを巻いて回路を保護します。

工具など(*は必須のもの)

半田ごて*
半田ごて台*
半田*
半田吸い取り線*
ニッパー*
ピンセット
ラジオペンチ*
テスタ
ワイヤストリッパー
コネクタープライヤー

部品の取り付け：

ユニバーサル基盤上に、Gainerや10kΩの抵抗、曲げセンサーをどのように配置すれば効率が良いか考えます。
メンテナンスのことも考え、今回は以下のように配置していきたいと思います。
ピンソケットはGainerの端子分だけニッパーで切り取って配置します。
2Pコネクタの先には曲げセンサーがあるものと仮定します。

配線案
赤字がGainerの各端子の場所、青字が部品同士の配線予定図になります。

各部品の配置ができたら基盤をひっくり返し、裏から配線図通りに半田付けを行います。

曲げセンサーと基盤を繋ぐコネクタの作成：

曲げセンサーにリード線を取り付け、基盤に接続したいと思います。
この曲げセンサーですが、センサーのプリント部分と端子部分の接着がデリケートで、端子部分を半田で熱しすぎると接触不良になる可能性があります。その対策として、今回用意したピンソケットと曲げセンサーが接続できるので、曲げセンサーに直接リード線を半田付けするのではなく、ピンソケットにリード線を半田付けし、基盤と接続できるようにしたいと思います。

まずはピンソケットを2端子分、ニッパーで切断します。