ブリストルボット

ブリッスルボット またはブラッシュボットは、非常にシンプルな形態の歩行ロボットです。機能と構造の両面で、あらゆる移動ロボットの中で最もシンプルなものの 1 つです。この構造の容易さから、学校の科学フェアレベルでは人気のプロジェクトとなっています。

ブリッスルボットは、下面がブラシやベルベットのように剛毛で覆われた、シンプルな剛毛ロボットです。剛毛の塊は、垂直から全体的に傾くように配向されています。これはロボットのボディ全体でほぼ一貫しており、好ましい「前方」方向を示します。ロボットはボディを振動させることで駆動します。剛毛の塊を通したこれらの振動の作用により、ロボットは徐々に剛毛の好ましい方向に動きます。^{[1]ブリッスルボットの振動と細菌の}鞭毛の打ち付けには、いくつかの類似点があります。

ブリッスルボットのほとんどは電気駆動で、低質量モーターとバッテリーの最新技術を活用しています。ブリッスルボットは効率と制御の両面で非常に粗雑な移動をするため、高度な制御システムや応答動作には適していないと通常は考えられています。

バイブロボットは類似のロボットですが、ブラシの毛ではなく、弾力のあるワイヤーの脚を使用しています。^[2]

ゼンマイ式または弾性モーターで動く振動ロボットは、電動の剛毛ロボットよりも古くからある長い歴史があり、ブラジルのデザイナー、チコ・ビカルホの作品の定番のテーマとなっている。^{[3] [4]}

2000年代半ば、携帯電話のバイブレーションモーターがスクラップのポケベルや携帯電話から、または中国の工場から直接、低価格のアイテムとして入手できるようになったため、ブリッスルボットの製作が人気を博しました。これらは、バッテリー付きでも十分なパワーと軽量性を兼ね備えているため、ブリッスルボットの理想的な電源となります。^[1]自家製のブリッスルボットの典型的な機能は、歯ブラシヘッド、バイブレーションモーター、リチウムコイン電池の3つの機能部品のみで構成されています。^[5]部品の組み立てには、接着剤、テープ、結束バンドが使用されます。

歯ブラシは、ほとんどの毛が一方向に揃った平らな接触面になるように選択し、場合によってはトリミングする必要があります。摩耗した歯ブラシは、広がった毛があらゆる方向を向いているため、役に立たないことがよくあります。そのような歯ブラシは、回転または振動しますが、移動しません。新しい歯ブラシの中には、傾斜にトリミングしない限り、あまり動きを生み出さない非常に垂直な毛を持つものもあります。^[5]

ブリッスルボットのグループ構築は、学校やメーカーフェアなど を通じて、子供たちに人気の科学プロジェクトです。

組み立てを「簡素化」し、装飾を追加するためのキットが販売されていますが、^[6]これはまったく必要ありません。

アートボットやドローボットは、ブリッスルボットにペンを追加したり、適切なペンを数本使ってブラシとして使用したりすることで構築できます。^[7]このようなロボットは大きな紙の上で使用され、描画された軌跡を残します。この軌跡は、ブリッスルボットの効率、つまり、曲がった経路に沿った遠回りの距離に対する、開始からの移動距離を示します。

オーラルBパルサーなどの最近の歯ブラシヘッドには、硬い毛だけでなくゴム製の刃も付いています。これにより、直線ではより速く、さらに優れた性能のブリッスルボットが実現します。^[8]

大型モーターを搭載した家庭用洗浄ブラシを使用すれば、同様にシンプルな構造の大型ブラシボットを作ることができる。^[9]

駆動を2つのブラシヘッドに分割することで、ブリッスルボットはステアリング制御を開始できる可能性があります。その後、長年確立された回路を備えたシンプルなロボットを使用して、2つのモーターで各側を独立して駆動できます。光などの外部刺激に関してそれらの相対的なパワーを制御することで、光探索や光回避などの単純な動作を行うロボットを構築できます。 ^{[10] [11]} 制御可能で操縦可能なブリッスルボットを作成するというこのアイデアは、WiFi対応のマイクロコントローラーを使用してスマートフォンから操作できるブリッスルボットを作成することでさらに拡張でき、自律的に運転するように教えることもできます。 ^[12]

BEAM ロボティクスでは、洗練されたブリッスルボットがウォーカーに似てくることがありますが、これらの多脚ロボットは通常、独立して制御される複数のアクチュエータを使用しており、はるかに洗練されています。

人気のヘックスバグロボットシリーズは、剛毛ロボットのヘックスバグ ナノから始まりました。2013 年に発売されたオリジナルのナノの開発版であるナノ V2 ^[13]には、上面に 3 本の柔軟なスパインが追加されました。^[14]これにより、適切な間隔で配置された 2 つのプレートまたはチューブの壁の間を垂直に登る新しい機能が得られます。上部のスパインが狭い列であるため、ロボットは逆さまになると不安定になり、自動的に起き上がります。

さまざまな透明プラスチックチューブの生息地が付属しています。これらは、登攀を実演するための単純な垂直チューブから、透明プラスチックの湾曲した登攀チューブで接続された複数の水平アリーナを備えたマルチボット生息地まで多岐にわたります。ねじれたチューブや漏斗など、さまざまな追加の建設セットチューブパーツが利用可能です^[14]

エレクトリック フットボールというゲームでは、剛毛のベースを持つプレーヤーが振動する競技場を移動します。