Arduinoで作る「箱入りモンスター」：ロボティクス・ハロウィンプロジェクト

概要

ハロウィンの定番プロップ「Monster in a Box（箱入りモンスター）」をArduinoで自作するプロジェクトです。古びた木箱の中に「何か危険なものが閉じ込められている」という錯覚を、動き・音・光・煙・サプライズで演出します。トリック・オア・トリートの子供たちが近づくとモーション・センサーが反応し、蓋が激しくバタつき、赤いLEDが光り、煙が噴き出し、雄叫びが轟く——そんな本格的なアニマトロニクスを、身近なパーツとArduino UNOで実現します。

必要なパーツと材料

• 木製ケース/箱（自作または既製品） ×1
• Arduino UNO ×1
• Adafruit Wave Shield（オーディオ再生用） ×1
• SainSmart 4チャネル・リレー・モジュール ×1
• 自動車用ワイパー・モーター（12V） ×1
• 赤色LEDクリスマス・ライト（100球） ×1
• スモーク・マシン（400W程度） ×1
• パワー・アンプ/スピーカー（ベース・アンプ等） ×1
• PIRモーション・センサー ×1
• ATX電源（12Vレールでモーター駆動） ×1
• プラスチック・チェーン、3Dプリント南京錠（装飾用）
• 一時停止用スイッチ、ステータスLED（Ready/ Paused/ Motion）

箱の製作

ホームセンターの杉羽目板（6ft × 15本）で約90×75×75cmの箱を自作。最初はブラッド・ネイラーで組んだが、モーターの振動で緩むため、後から内側からドライウォール・スクリューで補強。紅茶・酢・スチールウールでエイジング塗装し、ステンシルとラベルで「危険物」風に仕上げた。

制御システム：Arduino + Wave Shield + リレー

システムは「睡眠（Sleeping）」と「覚醒（Awake）」の2状態で動作。

• 睡眠時：いびき・低唸り声をランダム再生。PIRセンサー監視のみ。
• 覚醒時：PIR検知でトリガー。蓋モーター・赤LED・スモーク・唸り声を同時作動。設定時間（3〜5秒）経過で再び睡眠へ。

リレーは「常開（NO）」接続で制御。一時停止ボタン（幼児対応）とデバッグ・スイッチ（待機時間短縮）を追加。ステータスLED（Motion/Ready/Paused）で状態を可視化。

蓋バウンサー（カム機構）

ワイパー・モーター（中古15ドル）に直径30cmの合板カムを取り付け、ランダムな「歯」をジグソーで切り出し。蓋裏にローラー（ナイロン・スペーサー＋キャリッジ・ボルト）を設け、カムの歯に乗せて上下動させる。モーター位置は試行錯誤で決定（蓋持ち上げ約5cm）。ATX電源12Vをリレー経由で駆動。

煙と光の演出

スモーク・マシンは受信基板のトリガー・パッドにリード線をハンダ付けし、リレーで制御。掃除機ホースで煙を蓋の隙間から噴出させ、結露対策も兼ねる。赤LED100球は延長コードをリレーに挟み、ArduinoでON/OFF。

サウンド

Wave Shieldの3.5mm出力をベース・アンプ（30W）へ接続。低音が効くため迫力アップ。スリープ用・覚醒用のWAVファイルをSDカードに格納。

設置と運用の工夫

• PIRセンサーをプラスチック製ネズミの腹に内蔵、RJ11ジャックで50ft延長し、箱から離れた場所に設置可能に。
• 箱側面に一時停止スイッチとLEDを増設。メイン電源を切らずに演出のみ停止可。
• チェーンの端にカラビナを付け、アイボルトで着脱容易に。
• ストロボ・フラッドライトで箱全体を照らし、夜間の視認性確保。

今後の拡張予定

• リモコン（R/C）で遠隔一時停止/トリガー
• 蓋位置フィードバック（リミット・スイッチ等）で「蓋開きっぱなし」防止
• 外部照明/ストロボをArduino制御下に

コードとリソース

最新スケッチ（ステート・マシン実装、delay()排除、NOリレー対応、豊富なコメント）と配線図は GitHubリポジトリ で公開中。Ver.4では「ポート・ビジー問題」も解消済み。

まとめ

木工・電子工作・プログラミングを組み合わせ、ハロウィンで「本物らしさ」を追求したプロップ制作の好例です。ワイパー・モーターのカム機構は低コストで高トルク、Wave Shieldで本格サウンド、リレー制御で高電力デバイスを安全に駆動。状態遷移をステート・マシンで管理し、保守性も高めています。子供たちの「怖がりながらも笑顔になる」反応が最大の報酬です。