自作ロボットその2〜トライ&エラー編〜

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自作ロボットその2〜トライ&エラー編〜

実際に手を動かさないと分からない事も多く、手初めに Arduino で作ることにした。

研究

LED の発光テスト
LED の発光テスト
液晶ディスプレイの接続
液晶ディスプレイの接続
光センサの接続とデータ表示
光センサの接続とデータ表示
赤外線距離センサ
赤外線距離センサ、距離15cmの表示が見える

ちまちまちまちまと半年ほどかけて少しずつ、LEDの発光テストから始まり、液晶ディスプレイの接続を経て、光センサ(CdS)、赤外線距離センサの確認までは何とか順調に。

距離センサは思った以上に正確だった。

プログラミングも含め、なんとなく Arduino の流儀が分かってきた。


トライ&エラー

試作機とはいえクローラ車(キャタピラ)に載せるのも普通っぽくて面白みがないし、クルマのプラモ改造するにも現在の基盤が大きすぎて入らない為、

骨格から自作する事にしたのが三脚型。

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タミヤの楽しい工作シリーズで組み立てたクローラ車
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かつてモーターライズだった名残のあるアオシマのシティターボ ブルドッグII
イヌ型の骨格
イヌ型の骨格

三脚型の3輪駆動は制御が大変なので、より簡単な前2輪のダイレクト駆動+後輪キャスターにし、前方にセンサをつけたらイヌ型になった。

個性が生まれてきたので命名。RP-1(ロボットプロトタイプ・ワン)にでもしようかと思ったけど、なんとなく「エアフォース・わん」にしてみた。

尻尾にボリューム(可変抵抗器)を仕込み、速度調整が出来る。

しかし、この状態で元気よく走るものの (すぐにコケるが、常に回転足が接地しているのでブレイクダンス風にくるくる回り続ける)、トルク不足に気付き、これ以上の重量増だと(Arduino 基盤とそのバッテリを積むと)全く動かない事が分かった。

車輪部分であるゴム足の径を小型化しても、パワー不足は解決出来なかった。


解決

トルクを増すには減速が必要で、全体の軽量化のほか、より大トルクのモーターに換装するかギアボックスを組むしかない。

Arduino の基盤部分は小型への載せかえを予定しているけど、その前の研究用に1台完成させる必要があるので、モーターのトルクを上げるという、より健全な方法を選択、具体的には回転を落とすことで力を得るギアボックスを。

モーターに接続されたゴム足の斜め接地を特徴とし、機能を活かした造形をしたいので、同軸の出力のあるタミヤの遊星ギアボックスを組むことにした。

遊星ギヤーボックスセット
遊星ギヤーボックスセット
モーターの先を延長し、パワーアップしたような造形となる
モーターの先を延長し、パワーアップしたような造形となる

軸の先にゴム足をナット止めが出来るのがラッキー。

歯車の抵抗も大きそうなので歯車段数を一段減らせる 1:25 に減速比を設定、組み付け。力強く回るようになった。

現在の外観
現在の外観
  • 現在、不具合で片方のモーターしか回らない状態。多分、ギアボックスの締めつけが強い
  • 頭部の距離センサはまだ繋いでおらず、単純なモーター回転制御のみ

ともかく、年内で形にする目標は、一応達成できたかと。

年明けに調整と制御関係を進めたい。

[20150105 追記]

ギアボックスが重く、電力も不足してるようだったので、
ギアボックスを分解調整、ACアダプタから電源をとり、両輪が回転し前後進が可能になった。

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