撃つ!避ける!倒す!FPSゲームのようなハイテク光線銃システムを作ってみました。完成品とモノづくりのポイントを紹介します。@neet2121>本職は機械エンジニアですが、仕事の合間にプロジェクト的モノづくりをやっています。今は電子サバゲ―システムを作っています。twitter.comneet2121.hatenablog.comなぜ作ったか海外製の光線銃を使って遊ぶイベント(https://k-7.jp/)があり、スポーツライクでかなり楽しめました。我が家でも水鉄砲遊びがブームだったので、家族で遊べる光線銃が欲しくなりました。k-7.jpコンセプトは3つです。Game何を作ったか完成品の動画です。スマートグラスはハンドガンと無線通信(BLE)で同期。赤外線ハンドガンのトリガーを引くと、銃口から赤外線信号が照射されます。赤外線センサで信号を受信すると、被弾判定されるシステムです。スマートグラスユニットを追加することで、まさにFPSゲームのように対戦できます。技術的なポイントのひとつが、赤外線通信です。赤外線LEDを使い、凸レンズで集光する方法を採用しました。M5Stackが赤外線LEDを制御し、受光モジュールで信号を読み取ります。単行本(ソフトカバー)ハードの開発では、凸レンズの入手が課題でした。100円ショップでレンズを買い集め、焦点距離を比較したところ、ダイソーの「とげ抜きルーペ」がいい感じでした。レンズの選定手法はこちらneet2121.hatenablog.com次はプログラムの実装です。光線銃システムの特性上、次の課題がありました。射撃演出中でもデータ受信(被弾)ができる必要あり光線銃に適した赤外線通信フォーマットを策定し、5msecで通信完了できるようにしました。M5StackはCPUがデュアルコアになっています。タスクをそれぞれのコアに割り振ることで、安定して赤外線通信を行えるようになりました。受光モジュールは受信できる角度に制限があります。受光モジュールに自作の反射鏡を組み合わせ、全方位から受信できるようにしました。反射鏡の製作過程の概要です。反射鏡の形状をExcelで解析して求めるFusion360に座標を読み込ませ、型をモデリングする3Dプリンタ(Adventurer3)で型を出力するバキュームフォームで型形状をミラー塩ビ板に写し取る反射鏡の計算手法や、製作過程の詳細はこちらneet2121.hatenablog.com組み合わせるとこんな感じです。初号機ではテープLEDが無く、相手に当たったかどうか分かりにくい問題がありました。「撃つ」「当たる」「当てられる」が分かりやすく楽しめるように、テープLEDを追加しました。赤外線ハンドガン試作2号機。プログラムを修正して動作は満足。残りは通信距離を伸ばすハードの修正。2020年は10台ぐらい作って、ゲーム実投入を目指す。真正面からでもLEDが見え、かつ射撃時に自分は眩しくない形状を狙っています。工具のような機能美デザインを目指しました。今回3Dプリンタを購入したのですが、一部はMDF素材を使用しています。デザイン上の理由もありますが、モノコックボディのように高い剛性が得られる利点があります。初号機のフレームは軽量化を狙って薄板形状にしたところ、ABSフィラメントの特性に由来する熱変形に苦しめられました。2号機はその反省から、できるだけ肉厚を増やし、スライサーの3Dインフィル機能で中空構造にすることで、熱変形の防止と軽量化を両立しています。3Dプリンタ出力部品で細かい部品を挟み込むことで、マウント用の部品点数を減らしています。mini)を搭載しました。マガジンのように着脱でき、着脱の感触も良い感じです。グリップ内に収めることで重さを感じにくいように工夫しています。赤外線センサとテープLEDの透明なケースは、バキュームフォームで作っています。スマートグラスユニットの製作M5StickCをスマートグラス化する方法は、以前の記事にまとめています。www.shumi-tech.online電子サバゲーシステムに適用する際に、次の課題がありました。重量バランスが良く、しっかり頭にホールドされ、激しい運動でも落ちないリフレクタの位置調整が手軽にできるそこで、帽子のツバ部分に洗濯ばさみのようにスマートグラスを取り付けることにしました。重量バランスを考慮し、後頭部側にモバイルバッテリーを取り付けています。Enegy)で同期しています。スマートグラスユニットについては、とりあえず動くところまでできました。堅牢さの面で改善したいです。子どもと遊んでみた3歳児と遊んでみました。2020年1月18日まとめ3つのコンセプトから出発し、いくつかの要素開発を経て、電子サバゲ―システムとして組み上げることができました。すれば実現できるか?を技術要素にブレイクダウンし、丁寧に解決していくことが大切だと感じました。@neet2121>本職は機械エンジニアですが、仕事の合間にプロジェクト的モノづくりをやっています。今は電子サバゲ―システムを作っています。FLIP-FLOPスターをつけました引用をストックしましたストック一覧を見る閉じる引用するにはまずログインしてくださいログイン閉じる引用をストックできませんでした。再度お試しください閉じる限定公開記事のため引用できません。