SHIHA ANDROID v1の頭部開発において、カメラ内蔵眼球の機械構成を更新した。
最新設計は、
CU-01 Rev.H
とする。
眼球径は約 φ26.4mm、瞼は現在製作しているPLA構造を継続使用する。
今回の更新では、単に眼球を上下左右へ向けるだけではなく、
- 視線方向
- 左右眼球の連動
- 輻輳
- 不要な眼球ロールの防止
- 瞼との摩擦低減
- 頭部への着脱性
を一つのユニットとして整理した。
5-SERVO CONFIGURATION
基本構成は5サーボ。
PAN ×1
TILT ×1
VERGENCE ×1
LEFT EYELID ×1
RIGHT EYELID ×1
TOTAL 5 SERVO左右眼球の基本PAN/TILTは共通駆動とし、必要な左右差はVERGENCE機構で与える。
これにより、左右の視線が完全に独立して不自然にずれるのを避けながら、近距離を見る際の輻輳にも対応できる構成を目指す。
REAR CONTROL PIN
眼球後方には Rear Control Pin / RCP を設ける。
RCPには後方から弱いばね予圧を与え、眼球を所定位置へ安定して保持する。
重要なのは、瞼そのものを眼球支持部品として使わないこと。
眼球位置の基準は機械構造側で確保し、瞼は開閉動作に専念させる。
LOWER ANTI-ROLL GUIDE
眼球下部にも補助ガイドを追加した。
下部ピンは頭部フレーム側の前後方向スロット内を移動できる。
必要な眼球運動を妨げず、
眼球が意図せず軸方向へ回転するロール運動
を抑制する。
RCPと下部ガイドを組み合わせることで、眼球姿勢を機械的に安定させる。
THREE-POINT ROLLING CONTACT
眼球表面と瞼周辺が接触する領域には、約3点の自由回転ボールを配置する。
これは固定ベアリングで眼球を拘束するものではなく、眼球と瞼の接触摩擦を、
Sliding Friction
↓
Rolling Friction
へ置き換えるための補助機構である。
DETACHABLE UNIT
眼球・視線機構は頭部フレームへ着脱可能なユニットとして設計する。
メンテナンス時に、
- 眼球
- カメラ
- リンク
- サーボ
- 瞼
へアクセスしやすくし、将来のユニット交換にも対応する。
CURRENT STATUS
現在はPHASE 01 / CORE ONLINE。
CU-01 Rev.Hは頭部製作中の設計であり、実機完成状態ではない。
今後は実寸部品で、
- 可動範囲
- 瞼との干渉
- RCP予圧
- 転動支持
- 視線同期
- カメラ視野
を確認する。