ロボカップ姉妹の日常

ステッピー&ロック・オンの姉がロボットとか作りつつ制御の勉強してみたり、部品作ってあそんでみたり…

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リンク機構のその前に!

ロボット講習会でレスキューロボットの大会に出ようとしている子を見かけました。
最近のレスキュー系の競技では「物を運ぶ」という課題を良く見かけますねー(・∀・)
あの子が出る競技も「5mmの台の上に50gの箱を乗せる」という課題がありました。

そこで今回は「物を持ち上げる」という課題に対して、リンク機構を考える前に重要なこと。
初心者さんにオススメのギアボックスのお話と、リンクを使わない最も簡易的な持ち上げ機構をご紹介したいと思います。




  • 持ち上げ機構に使うモータ
ロボットアームなどの持ち上げ機構にサーボモータを使うのは定番ですね。
しかし、ロボットを始めていきなりサーボモータというのも少し慌ただしい気がします^^;

そこで、普通のDCモータで持ち上げ機構に使えそうなものをご紹介( ・∀・)ノ
その名も……

ヽ(*´∀`)ノ 6速ギヤボックスHE ヽ(´∀`*)ノ

6speed_gearbox.jpg
(画像クリックでタミヤのページへ)



このギアボックスのオススメポイントはですねー…

1.シャフトの径が4mmと太いので丈夫

2.割りピン付きのシャフト+クランクのセットなので、自作の板などを簡単に取り付けできる
CIMG0183.jpg

3.ギアが強化樹脂でできているので丈夫

4.ギア比が11.6~1300.9まで6つも選べるので高速から高トルクまで色々使える



丈夫でギア比も選べるし、とにかく失敗が無いギアボックスなので年齢の低い初心者さんにオススメです^^





  • 直軸持ち上げリフト
6速ギヤボックスHEを使って物凄く単純な持ち上げ機構を設計しました( ゚Д゚)b
ギアボックスのクランクに直接L字の箱を付けたフォークリフト擬きです。






ギアボックスに取り付けた物のCAD図がこちら。
リフト_131005
なるべく真似し易いようにシンプルな造りにしました^^

ギア比は1300.9:1を使用しています。
このギア比だと回転数は5rpm(=1分に5回転)、ギア出力は5289g・cm(=半径1cmのプーリーで5289g持ち上げることができる)
こちらのExcelで計算しました(Excelファイルのダウンロード)。

この機構の場合、モータの軸からL字の先っちょまで10cm程度なので、持ち上げることができる重さは……
5289[g・cm]÷10[cm]=528.9[g]
となります。


板と板を繋いでいる白いキューブは、基板用のスペーサです。
電子部品屋さんに行くと売っているもしれません。
このキューブを使うことで、ネジ留めだけで板を垂直に固定することができます( ^ω^ )
CIMG0166.jpg
キューブが手に入らない場合は写真のような“Lアングル”で代用しても良いですね。





  • 製作過程
CAD図だけでは分かり難いと思うので、ざーっと製作過程をご紹介´ω`)ノ
この4枚の板とキューブで作ります。
CIMG0162.jpg


①箱の側面になる板にキューブを取り付け
CIMG0169.jpg

②箱の背板に①を取り付け
CIMG0173.jpg

③箱の底板にキューブを取り付け
CIMG0175.jpg

④②と③をドッキング
CIMG0177.jpg

⑤ギアボックスのクランクに④をネジ留めして完成
CIMG0190.jpg

件のレスキュー競技のように5mmの台に持ち上げるだけならこの機構でも十分できるかと思います。
キューブの部分をLアングルに替えると軽量化できるかなー……
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