2017年02月06日 20時00分動画

M＆Mやスキットルズを自動で色分けする装置を自作

赤や青、オレンジ色などカラフルにコーティングされたチョコレート菓子「M＆M」を、RGBセンサーで色情報を読み取りマイコンボードで処理して自動色分けする装置を自作した人が登場し、実際に装置が動作しているムービーを公開しています。

M&Ms and Skittles sorting machine - Willemm.nl
https://willemm.nl/mm-skittles-sorting-machine/

M＆Mを自動で色分けする装置が実際に動作している様子は以下のムービーから確認できます。

M&Ms and Skittles sorting machine - YouTube

これがM＆M自動色分け装置で、大きさは直径25cmで高さ30cm。M＆Mだけでなくキャンディのスキットルズの色分けも可能になっています。装置上部のボウルにM＆Mを流し込むと……

M＆Mは自動で色分けされて、装置の下部に設置されたカップにたまっていきます。

円筒状の蛇口のようなものがクルクルと回りながら、各色に応じたカップにM＆Mを色分けしています。M＆Mなら2秒で1つを色分け可能になっているとのこと。

この装置の内部はどうなっているかというと、M＆Mを注ぎ入れるカップは歯車を搭載していて、この歯車をモーターが一定間隔で回転させることで、M＆Mが下に落ちていくタイミングを調整し、装置の中で詰まってしまうことを防いでいます。

色分けに使用しているのは、RGBセンサー。白いホイールは内部が4分割されていて、その一つ一つの空間にM＆Mが流れてきます。RGBセンサーは、流れてきたM＆Mを光学的分析で色を認識して分別しているとのこと。

マイコンボードのArduino Nanos(2台)とステッピングモーターを制御するモジュールのEasyDriver(2個)は、色分けおよびモーターの動作を制御しています。EasyDriveで制御されたステッピングモーターが白いホイールを一定間隔で90度ずつ回転させながら、M＆MをRGBセンサーがある場所まで運びます。RGBセンサーは、目の前に運ばれてきたM＆Mを30ミリ秒かけて光学的分析を3連続で行い、これにより読み取られた情報をArduino Nanosが処理して対象物の色を決定。

そしてArduino Nanosが分析した色のデータを元にして、一番下の出口が回転しながら各色に応じたカップの方に向いて、M＆Mを色分けするという仕組みになっています。

色分け時には、胴体部分に搭載されたLEDライトが色分けに応じた色で発光。

作成者のウィレム・ペニングさんは、M＆M自動色分け装置をCADでデザインしました。

各パーツは、3Dプリンティングサービスに依頼して設計書をもとに作成してもらったとのこと。

装置は木製で、柱の部分は木の棒をカットして作っているとのこと。

柱は中が空洞になっていて、中央にあるステッピングモーターに接続しているケーブルを中に入れることが可能になっています。

2段目を柱の上に積み重ねたところ。

2段目は周囲にLEDライトが配置されています。

これは、中が4分割されているホイールと、RGBセンサー(ホイールの背面)です。

EasyDriverとArduino Nanos(2台)。この2つがないと、モーターを動作させたり、RGBセンサーで読み取った情報を処理できず、装置の心臓とも言えるパーツです。

2段目の空間はケーブルだらけ。RGBセンサーセンサー・Arduino Nano・ステッピングモーター・EasyDriverなどをケーブルで接続し……

最後にフタをすれば完成です。ペニングさんによれば、2016年5月16日から作業を開始し、プロトタイプを作っては改良するというのを繰り返して12月に完成。作業期間は約半年となっています。完成までには、プロトタイプを含めて全部で500ドル(約5万6000円)かかったそうです。

ペニングさんは、他のユーザーが作成した自動色分け装置からインスピレーションを得て今回の装置開発に踏み切ったとのこと。ペニングさんが参考にしたという自動色分け装置は、以下のムービーから確認できます。

Sorting Machine - Skittles and M&M's - YouTube

なお、M＆Mやスキットルズの自動色分け装置は、多くのユーザーが作成しており、自作としての人気が高そう。自作された自動色分け装置は、それぞれのユーザーによってデザインが違ったり、色分けプロセスが違ったりして、見ているだけでも楽しめます。

My Nonstop / Skittles sorting machine - YouTube