趣味の自作ロボットには「ユニバーサルプレート」が最適だと思った話【LEGO、3Dプリンタとの比較も】

お疲れ様です。秋並です。

最近、趣味で自作ロボットを作っているのですが、その際に「ユニバーサルプレート」という部品が非常に便利だと感じました。

今回は、**ユニバーサルプレートの魅力についてご紹介します**。

# ユニバーサルプレートとは？
ユニバーサルプレートとは、**タミヤ社が販売しているプラスチック製の板**のことです。**穴がたくさん開いており**、そこに**ネジを差し込んで他の部品を取り付ける**ことができます。


![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/bb6a88c7-2610-8780-6af1-9e9bc1e185b9.png)
[タミヤ 楽しい工作シリーズ No.172 ユニバーサルプレートL 210×160mm](https://www.amazon.co.jp/%E3%82%BF%E3%83%9F%E3%83%A4-%E6%A5%BD%E3%81%97%E3%81%84%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%BA-No-172-%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%83%97%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%88L-210%C3%97160mm/dp/B001VZHRYK/ref=pd_sim_d_sccl_4_6/357-8315157-5172516?pd_rd_w=6sBi6&content-id=amzn1.sym.d686209d-8edb-4501-90de-4e255f5b32cf&pf_rd_p=d686209d-8edb-4501-90de-4e255f5b32cf&pf_rd_r=MNYX8XHFQP5AV98WR884&pd_rd_wg=1s5mT&pd_rd_r=41711071-30b8-4035-b2e0-cb9cb5a07b93&pd_rd_i=B001VZHRYK&psc=1)

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このプレートを加工し、ねじ止めして組み立てることで様々な形のロボットを作成可能です。

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以下は、ユニバーサルプレートで作成された作品の例になります。

![image.jpeg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/5f74164b-6bb4-372f-bfcb-33d0c16560eb.jpeg)
[けいはんなジュニアロボットクラブ](https://robot.konjiki.jp/Robot1.html)

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![image.jpeg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/cc3a1fa8-a9a9-fac6-3051-2fabf8d8c2ee.jpeg)
[アムハイム・ロボティクス](http://anaheim-labo.com/2021/01/04/ガンプラを改造した二足歩行ロボットの原理試作/)

# その他の部品との比較
ロボットを自作する際にはユニバーサルプレートの他にも、LEGOや3Dプリンタなどを使用することもあります。

ここでは、それらの部品とユニバーサルプレートを比較してみます。

::: note  
LEGOはSPIKEシリーズ、マインドストームシリーズ（販売終了）などのロボット作成に適したシリーズも存在します。  
:::

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/ce632e52-0eaf-2aff-1151-a3eada3c89fa.png)

## 安さ
最初に、ロボット作成までにかかる費用を比較します。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/f093bbdd-d1b0-b9d1-454c-f8ca8c8ba5b8.png)


- LEGOは、<font color="red">シンプルな部品は比較的安価に手に入ります</font>が、自作ロボットのような<font color="#1e90ff">複雑な形状を作成しようとする場合</font>は、特殊な部品が必要になることも多く、<font color="#1e90ff">結果的に高価になることも多い</font>です。

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- 3Dプリンタは、<font color="#1e90ff">プリンタ自体の価格が高い</font>ため、初期費用にはかなりの負担がかかります。しかし、一度プリンタを購入してしまえば、部品の製作コストは安く抑えられます。

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- ユニバーサルプレートは、<font color="red">安価</font>に購入することができます。また、LEGOブロックと異なりユニバーサルプレートそのものを様々な形状に加工するため<font color="red">部品による値段のばらつきがありません</font>。

## 自由度
次に、どの程度複雑な形状を作成可能かを比較します。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/5395f5c3-b923-be9b-c475-650573884492.png)

- LEGOは、ブロックを組み合わせることで様々な形状の部品を作成することができます。しかし、<font color="#1e90ff">基本的には加工ができない</font>ため、特殊な形状を作成するには<font color="#1e90ff">様々なパーツを追加で購入する必要</font>があります。特に、アクチュエータやセンサーなどの部品を取り付ける際には、<font color="#1e90ff">ねじ止めができない</font>ので、工夫が必要です。

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- 3Dプリンタは、基本的に**どのような形状の部品も作成できる**ため自由度は非常に高いです。

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- ユニバーサルプレートは、<font color="red">3Dプリンタ程ではありませんが、自由度が高い</font>です。また、穴がたくさん開いているため、<font color="red">アクチュエータやセンサをねじ止めすることも容易</font>です。さらに、ニッパーで簡単に切断することができるため、<font color="red">必要な形状に加工しやすい</font>ことも特徴です。


## 手軽さ
最後に、作成の手軽さ（ハードルの低さ）を比較します。

![image.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/2030125/4dbd078c-8991-5916-66a1-b9ff71357203.png)

- LEGOは、組み立てる際に工具を使う必要がなく、<font color="red">組み立てるだけでよい</font>ため、手軽さでは3つの中で最も優れています。思うような形状にできなかった場合も、すぐに組み替えることができるため、試行錯誤もしやすいです。

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- 3Dプリンタは、部品を作成する際には、<font color="#1e90ff">CADソフトを使用して設計を行う必要</font>があり、初心者には比較的ハードルが高いです。また、部品の形状やサイズによっては、<font color="#1e90ff">印刷に時間がかかる</font>こともあり、様々な部品を試行錯誤的に作成するのには時間がかかることもあります。

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- ユニバーサルプレートは、組み立てには工具が必要ですが、<font color="red">ドライバーなどの比較的使用が簡単な工具で、組み立てることができます</font>。また、<font color="red">ニッパーなどで部品の加工も簡単に行うことができる</font>ため、試行錯誤的に部品を作成することも容易です。

## まとめ
ここまでで、ユニバーサルプレートと他の部品との比較を行いました。

それぞれ長所・短所がありますが、**ユニバーサルプレートは趣味で自作ロボットを作る際にはバランスの取れた非常に便利な部品**だと思います。

以下に、上記をまとめた比較表を示します。

| 部品 | 安さ | 自由度 | 手軽さ |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| LEGO | 低～中（<font color="red">一つ一つのパーツは安い</font>が<font color="#1e90ff">トータルの値段は高くなりがち</font>） | 低（<font color="#1e90ff">基本的に、加工不可</font>）| 高（<font color="red">工具一切不要</font> |
| 3Dプリンタ | 低（<font color="#1e90ff">プリンタ本体が高い</font>） | 高（<font color="red">基本的にはどんなものでも作成可</font>） | 低　（<font color="#1e90ff">モデリングの知識も必要</font>） |
| ユニバーサルプレート | 高（<font color="red">加工もしやすいため、トータルの値段も抑えやすい</font>） | 中（<font color="red">穴がたくさん開いており、切断もしやすい</font>）| 中～高（<font color="red">簡単な工具で作成可</font>） |

# さいごに
今回は、ユニバーサルプレートについてご紹介しました。

今回紹介したように、ユニバーサルプレートは安価で自由度が高く、手軽に使えるため、**プロトタイプ作成や趣味の自作ロボット作成に最適**だと思うので、ぜひ一度試してみてください。



# 参考サイト
- [Amazon | Creality Ender 3 3Dプリンター](https://www.amazon.co.jp/%E3%80%8C%E5%85%AC%E5%BC%8F%E3%80%8DCreality-%E5%85%A8%E9%87%91%E5%B1%9E%E3%83%95%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%A0-DIY%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC-3d%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%BC-220x220x250mm/dp/B0C89QB78D/ref=asc_df_B0C89QB78D/?tag=jpgo-22&linkCode=df0&hvadid=655010093909&hvpos=&hvnetw=g&hvrand=6082637883698132615&hvpone=&hvptwo=&hvqmt=&hvdev=c&hvdvcmdl=&hvlocint=&hvlocphy=1009487&hvtargid=pla-2201773646344&psc=1&mcid=bba3c1d0581f3f12b65f4a251290ebee)  
- [Amazon | タミヤ 楽しい工作シリーズ No.172 ユニバーサルプレートL](https://www.amazon.co.jp/%E3%82%BF%E3%83%9F%E3%83%A4-%E6%A5%BD%E3%81%97%E3%81%84%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%BA-No-172-%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%83%97%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%88L-210%C3%97160mm/dp/B001VZHRYK/ref=sr_1_2?__mk_ja_JP=%E3%82%AB%E3%82%BF%E3%82%AB%E3%83%8A&crid=FOZH445N07JX&dib=eyJ2IjoiMSJ9.kxn6uz0BC44D7fA1ssxGWgZM_gbP2UOVpzbENlFwKjmY5RdvqKqVM4pUYYu1bARTkwAV9z6qO1fWA0QlH0NbEg_wIUDy1RWO5HbeM76TdNwLtwBLf6Ltxuffi1NTDcyFRR-DVcppq2exiPML1jlKPZn5gi6qvZs7k-MoGsZnaUlXSJHSFVhi9TGrCRiBQ0PW-Fq6YN60FDz-GEYCnsPRJvc61yuNWDJHN38d0661m-bUe2QOXVkVJUcxPYxv-1-9IuqbwcVmKe49fl-nVkv6K07YZZ0NT5BS1RdN1qhzvZQ.rg0WgZpePK4WnEzbrVsDgU_92Wah5Jd-gy2FuGFGnGA&dib_tag=se&keywords=%E3%82%BF%E3%83%9F%E3%83%A4+%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%83%97%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%88&qid=1719578047&sprefix=%E3%82%BF%E3%83%9F%E3%83%A4+%E3%83%A6%E3%83%8B%E3%83%90%E3%83%BC%E3%82%B5%E3%83%AB%E3%83%97%E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%88%2Caps%2C183&sr=8-2)  
- [SPIKEプライム｜小中高向けSTEAM教材 | LEGO® Education](https://education.lego.com/ja-jp/products/-spike-/45678/)
- [レゴ (LEGO) マインドストーム NXT](https://www.amazon.co.jp/%E3%83%AC%E3%82%B4-LEGO-%E3%83%9E%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%89%E3%82%B9%E3%83%88%E3%83%BC%E3%83%A0-NXT/dp/B000GI425U)