ランブルロボットは、2001年に棚に並ぶ最も人気のあるおもちゃの1つでした。その設計には革新的な機械は含まれていませんが、いくつかの使い慣れたテクノロジーを革新的な方法で組み合わせています。これらのおもちゃの主なフックはゲーム要素です。プレーヤーは特別なカードを集めて、さまざまな戦闘の動きをアクティブにし、ボットのパワーレベルを上げます。
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この版では 、ランブルロボットを機能させるさまざまなコンポーネントを見ていきます。ご覧のとおり、ランブルロボットの基本的な要素は、私たちが日常的に使用している一般的な電子機器の単純な修正バージョンです。
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- 明るみに出す
- 受信したメッセージ
- グッドファイトと戦う
- 非常に明白なヒット
- カードを正しくプレイする
明るみに出す
ほとんどのリモコンのおもちゃは、無線送信機によって操作されます。コントロールを動かすと、送信機は特定の周波数でおもちゃの中の無線受信機に無線信号を送信します。無線信号には、特定のコマンドを表す特徴的な電磁パルスのセットが含まれています。おもちゃはこのコマンドを認識して実行します。 （詳細については、ラジコン玩具のしくみを参照してください。）
ランブルロボットも同様のシステムで動作しますが、電波の代わりに赤外線を使用します。赤外線リモコンは、小型のモールス信号ランプのようなものです。小さな発光ダイオード（LED）を長い点滅と短い点滅の特徴的なパターンで点滅させることにより、メッセージを送信します。LEDが発する赤外線は私たちの目には見えませんが、ロボットの感光パネルには見えません。センサーが信号を受信し、メッセージを解読します。
これは、標準のテレビのリモコンで使用されているのと同じ原理です。実際、ランブルロボットコントローラーは、内部のテレビのリモコンによく似ています。プラスチック製のコントローラーハウジングには次のものが含まれます。
- 3つのバッテリー
- 発光ダイオード
- 2つの回路基板
ランブルロボット（および他のほとんどの最新の電子機器）は、プリント回路基板を使用しています。プリント回路基板は、表面に薄い銅の「ワイヤー」がエッチングされたガラス繊維の薄い部分です。これらのワイヤは、複雑な回路で多数の電気部品を接続します。
RumbleRobotコントローラーの回路基板には次のものがあります。
- 集積回路（マイクロチップ）
- 多数のトランジスタ、抵抗、ダイオード、コンデンサ
- いくつかのボタン
コントローラのプラスチックパッドを動かすと、回路基板のボタンが押し下げられます。ボタンは、小さな導電性プレートを保持する単なるゴム片です。ボタンを押すと、導電性の金属片が回路基板上の接点に押し付けられます。通常、各接点は、バッテリーと集積回路の間の回路の開いた部分です。言い換えれば、エッチングされたワイヤは接続されないため、電流はマイクロチップに流れることができません。導電性プレートをワイヤ上で押し下げると、回路が閉じます。電流はプレートを横切って1つのワイヤから次のワイヤに流れ、マイクロチップに移動します。
集積回路は、どのボタンが押されているかを分類し、適切なコマンド信号を生成して、それをトランジスタに渡します。トランジスタは信号を増幅し、赤外光を活性化します。ボタンが押されている限り、コントローラーは信号を送信し続けます。
次のセクションでは、この信号がロボットの光センサーに到達するとどうなるかを見ていきます。
受信したメッセージ
前のセクションでは、ランブルロボットコントローラーが赤外線を介してコマンドを送信することを確認しました。各コントローラーには、A設定とB設定があります。設定を切り替えると、マイクロチップは赤外線信号のフラッシュパターンを変更します。
ロボットにはAとBの設定もあります。ロボットをAからBに切り替えると、ロボットはAパターン信号を無視しますが、Bパターン信号を登録します。同じモデルのロボットが2つある場合は、1つをBに、もう1つをAに設定する必要があります。そうしないと、1つのコントローラーが両方をアクティブにします。モデルが異なれば、戦闘を容易にするために異なるパターンを使用します。
赤外線レシーバーの中心的な要素は、光に反応する電気部品である小さなフォトセルです。フォトセルは、特定の周波数の光に応答して特定の材料が電子を放出する光電効果の広範なアプリケーションの1つです。
典型的なフォトセルは、2つの電極の間に挟まれた感光性半導体層で構成されています。バッテリーは、フォトセルが光にさらされているかどうかに関係なく、2つの電極に一定の電流を流します。フォトセルを適切な種類の光にさらすと、電子のブーストによって電子を流れる電流が増幅されます。ライトが点滅する場合、電流は同じパターンで増減します。このようにして、フォトセルは光信号を電気信号に変換します（このプロセスの詳細については、太陽電池のしくみを参照してください）。
電気信号はロボットの中央集積回路に渡されます。この信号のデジタルパターンに基づいて、集積回路は、前進、回転、またはパンチを投げるなどの特定のアクションを実行します。次のセクションでは、これらのアクションに関係するコンポーネントを見ていきます。
グッドファイトと戦う
ラジコンカーと同じように、ランブルロボットには4つの車輪があり、電気モーターで駆動します。下の写真でわかるように、ランブルロボットには2つの駆動モーターがあり、一連の歯車を回転させてロボットの車輪を動かします。これらのモーターは、ロボットの下半分に収納されています。
集積回路は適切な信号を受信すると、一方または両方のモーターに電流を送ります。各モーターは、電流の方向に応じて2つの方向に回転できます。（詳細については、電気モーターのしくみを参照してください。）
どちらかのモーターに流れる電流を逆にすることで、集積回路はロボットの方向を変えることができます。両方のモーターに正の電流が流れると、すべての車輪が同じように回転し、ロボットが前進します。両方に負の電流が流れると、ロボットは後退します。一方のモーターに正の電流が流れ、もう一方のモーターに負の電流が流れると、両側の車輪が反対方向に回転し、ロボットが回転します。その後、両方のモーターの電流を切り替えると、ロボットは反対方向に回転します。
ロボットの頭には、腕を前後に動かす3番目のモーターがあります。下の写真でわかるように、このパンチングメカニズムは2つのラックアンドピニオンギアで構成されています。モーターは中央のギアを回転させ、中央のギアはラックを動かす接続されたギアを回転させます。
この設計では、各歯車のベースは2つの側面に切り欠きがあります。つまり、2つの滑らかなセクションで歯が分離された2つのセクションがあります。歯のある部分は、ロボットのアームに取り付けられているラックの歯と噛み合っています。歯が噛み合うと、ギアがラック（およびアーム）を後方にスライドさせます。ギアが滑らかな部分に回転すると、ラックが解放されます。ラックはバネ仕掛けになっているため、リリース時に前方にパンチします。
これは、「ラグナット」で機能している特定のメカニズムです。他のランブルロボットは、異なるパンチスタイルと異なるギア配置を持っていますが、基本的な要素はかなり似ています。
ランブルロボットゲームの目的は、ロボットに敵のロボットに対して効果的な打撃を与えることです。次のセクションでは、ランブルロボットがこれらのヒットを登録する方法を説明します。
非常に明白なヒット
ランブルロボットの試合では、目的は敵のボットのヒットを記録することです。ヒットをスコアリングする方法は3つあります。
- ロボットの終端スイッチを押します-ランブルロボットには、頭のすぐ後ろに小さなバンパースイッチがあります。ロボットが壁に押し付けられたとき、または別のロボットが後ろからロボットにぶつかったとき、スイッチは押し閉じられます。これで回路が完成し、統合コントローラーにヒットが記録されたことを通知します。
- ロボットをひっくり返す-各ロボットモデルには、内部重力スイッチがあります。重力スイッチには振り子要素があり、ロボットを横に60度以上傾けると電気接続が閉じます。あるロボットが別のロボットを倒すと、スイッチはヒットを記録します。
- レーザーでロボットのパワーポイントを排出します-レーザーは実際には、コントローラーにあるような発光ダイオードにすぎません。発射トリガーを引くと、集積回路がこのライトをアクティブにします。各ロボットのベースにはフォトセルもあり、頭のフォトセルと同じように機能します。このレーザーLEDとフォトセルは、コントローラーの送信機と受信機とは異なる周波数に校正されているため、2つのシステムが互いに干渉することはありません。レーザー受信機が別のロボットの光線から赤外線を拾うと、ロボットが攻撃されたことを集積回路に伝えます。
レーザーを使用したり、パンチ機構を有効にしたり、ロボットのパワーを上げたりするには、プレイヤーは適切なカードを集める必要があります。次のセクションでは、ランブルロボットがこれらのカードをどのように読み取るかを見ていきます。
カードを正しくプレイする
ランブルロボットを他のリモコン玩具と一線を画す主なものは、パワーカードです。各ランブルロボットにはパワーカードのセットが付属しており、追加のカードは個別のパックで入手できます。
ロボットの頭のスロットにカードの正しいシーケンスをスライドさせることにより、プレイヤーはロボットのレーザー防御、パンチングメカニズム、速度、パワーポイントをアクティブにすることができます。
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各ランブルロボットには、後頭部にカードスキャナースロットがあります。
カードリーダーは、食料品店のバーコードスキャナーと同じように機能します。小さな光センサーのすぐ隣に小さな光が配置されています。各カードには、黒と白の線の独特のパターンがあります。カードをスロットにスライドさせると、光線がラインパターンを通過します。白い線は多くの光を反射してセンサーに戻しますが、黒い線はほとんどの光を吸収します（これが発生する理由については、「光のしくみ」を参照してください）。
赤外線検出器のフォトセルと同じように、スキャナーセンサーは光のパターンを電気信号に変換します。ロボットの集積回路はこの信号を読み取り、新しい動きを可能にするか、ロボットの電力レベルを上げます。ロボットが倒れるか、電源が切れると、集積回路がリセットされます。動きをもう一度「学ぶ」必要があります。
ランブルロボットの人気により、今後も同様の戦闘玩具が多数登場することでしょう。ランブルロボットのように、これらのおもちゃは、標準のリモートコントロールシステムと多くのインタラクティブ機能を組み合わせます。Rumble Robotsおよび同様のマシンの詳細については、次のページのリンクを確認してください。
