Arduino UNOで作る『イカゲーム』テーマのインタラクティブ人形 - DIYプロジェクト

部品と材料

部品	数量	用途
RGB拡散型コモンカソードLED	2	目
SparkFun 7セグメントシリアルディスプレイ (赤)	1	タイマー
Texas Instruments シフトレジスタ (並列-シリアル変換)	1	4桁7セグメント表示用
英数字LCD 16×2 (I2Cアダプター付き推奨)	1	メニュー表示
IR受信機 (汎用)	1	リモコン操作用
Arduino UNO	1	メイン制御
SG90 マイクロサーボモーター	1	頭部回転用
PIR人感センサー (汎用)	1	動作検知
超音波距離センサー HC-SR04	1	勝敗判定用距離検知
DFRobot DFPlayer Mini MP3プレーヤー	1	音声再生
タクトスイッチ (モーメンタリ)	複数	メニューボタン、スタートボタン等

必要なツールと機器

• 3Dプリンター (汎用)

アプリとオンラインサービス

• Arduino IDE

プロジェクト概要

『イカゲーム』に登場する「だるまさんがころんだ」の人形を完全再現したインタラクティブな作品です。頭部回転、カラーLEDの目、音声再生機能を備え、超音波センサーと人感センサーでプレイヤーの勝敗を判定します。負けても「もう一度遊ぶ？」と尋ねるだけなので安心です。

制作期間は約3週間：3Dプリントに6日、組み立てに1週間、動画編集に1週間。Arduino UNOの全ピンを使用する初めての挑戦でもありました。ELEGOOからUNOキット提供を受け、このプロジェクトか脱出ゲームのどちらかを作ることになっていましたが、こちらを選んで正解でした。見た目も不気味で、何よりちゃんと動きます。

製作手順

1. 3Dプリント開始

全身プリントに6日間要しました。フィラメント色を使い分け、塗装工数を削減。Thingiverseのモデルをリミックスし、中空化・電子部品用アクセス穴を追加、胸部プレートをサーボと超音波センサー用に改修しました。

2. 塗装

汎用スプレー塗料を使用。頭部内側を塗装 (目部分はマスキング) し、LED光が顔全体に漏れないよう対策。目だけが光るようにしました。

3. 磁石 vs 接着剤

四肢の固定には磁石溶着を採用 (分解可能にするため)。ただし頭部はこの段階では固定しません。再製作なら接着剤で全固定するでしょう。磁石の利点は収納時のコンパクト化程度です。

4. 目 (RGB LED) の取り付け

3色LEDを使用。最長ピンがGND (ピン2)。各リードに220Ω抵抗を介して接続。ホットグルーで目奥に固定し、首経由で胴体へ配線を通します。

5. LCDメニュー (I2Cアダプター推奨)

I2Cアダプター付きLCDならI/Oが6本から2本に削減可能。起動時「Welcome to the squid games!」表示を確認。取り付けには1mm厚の円形プレートを熱成形し、背面の曲面にフィットさせました。ネジインサートで固定。

6. サーボによる頭部回転 (180°)

サーボライブラリ不使用 (Timer1を4桁表示更新に使用中)。0°と180°のみなので、Timer1 (2000Hz, 0.5ms間隔) で直接制御。0°=2カウントHigh、180°=4カウントHigh。胸部プレートに専用マウントあり、エポキシで固定し強度も確保。

7. 超音波センサー (距離検知)

250ms間隔で更新。胸部プレートにエポキシ固定。配線は2本のみ。

8. IR受信機 (リモコン操作用)

髪留めクリップ内に隠蔽配置。頭部回転時、反対側にあると受信できない課題あり。オートプレイでも十分楽しめます。

9. 4桁7セグメントタイマー表示

74HC595シフトレジスタ必須。2msリフレッシュでフリッカーフリー実現。ベルト部分に組み込み (オリジナルにはベルトなし)。Dremelで切り抜き、エポキシパテで段差調整。シフトレジスタはプロトシールド実装で配線整理。

10. PIR人感センサー (動作検知)

起動後1分のウォームアップ必須。最速検知間隔約5秒。感度最低でも誤検知多発。「馬のブリンカー」型ボックス (7mm穴) で視野制限し、誤検知を低減。内部にネジインサートで固定。

11. ボタン入力 (アナログ入力で多重化)

I/O不足のため、抵抗値 (1k/2k/5kΩ) でボタン判別。220Ωでプルダウンしフローティング防止。LCDマウントプレートに同居。配線通しに苦労。

12. DFPlayer Mini (音声)

UNOのハードウェアシリアル使用のため、Tx/Rxに1kΩ抵抗必須 (未対策だと書き込み不能に)。Busyピンで再生中検知し、連続再生対応。プロトシールド実装。3W出力、8Ωスピーカー使用。底面に音抜き穴。

13. UNO搭載と最終組み立て

プロトシールドをUNOに装着、全配線ラベル確認後、ネジインサートでプラットフォームごと人形底部に固定。

14. テストとデバッグ

ソフトウェアはGitHubで動作確認済み。ハードウェア側の調整を実施。

15. ゲームルールと動作フロー

• 起動時：頭部正面向き、人感センサー1分ウォームアップ (30秒で笑い声+後ろ向き、0秒で準備完了アナウンス)
• オートモード：プレイボタン押下待ち。リモートモード：リモコン電源ボタン→プレイボタンで赤/緒切替
• ゲーム開始：10秒猶予後、グリーンライト開始
• グリーンライト (3秒) ：超音波50cm以内で勝ち、100cm以内で「近づいてる」音声。距離センサーのみ使用
• レッドライト (5秒) ：人感センサー作動、または前方10cm以上移動で負け。タイムアウトでも負け。残り5秒で「急げ」音声
• 韓国語音声対応 (メニューで切替可能)
• 勝敗後：「もう一度遊ぶ？」でWAIT状態へ戻る

16. デモ動画

編集に約30時間。YouTubeで公開中

コード

Squid Game Doll Sketch (C/C++)

全センサーとゲームロジックを制御。GitHubリポジトリ で全ファイル公開中。

回路図

全コンポーネントのUNO接続図：