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MAXONブラシレス,ハーモニックのお値段

今週末は進展なし.少しモチベーションが下がってきたのでWEBを見て回る.
Rideのアクチュエータ候補のブラシレスモータとハーモニックドライブ減速機を物色する.ブラシレスは高出力のものはラジコン用のものか,MAXONしか選択肢がないみたい.普通のブラシ付きDCモータに比べ値段が高い.
試しにMAXON+ハーモニックの組み合わせでいかほどのお値段になるか見積もりを取ってみた.1例としてRideの旋回部に使うと想定して

モータ MAXON EC-PowerMAX30(200W エンコーダ付き)
減速機 ハーモニック SHD-20-160(減速比1/160 クロスローラベアリング一体型)

でモータが¥89000,ハーモニックが¥85000 合計¥174000
・・・もう,笑うしかない値段である.
えっ?ゼロ一個おかしいんじゃないのっていう感じである.

ちなみに上記の構成にはモータドライバが入っていない.ブラシレスドライバは自作すれば¥15000ぐらいだろうから,ざっと1軸20万円あれば足りる.10軸なら 200万! 

まぁ,FOG3軸よりは安いか.でも私のような庶民には到底買えません.
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駆動伝達部再考

今日は良さそうなアイデアのコメントいただいた.そこで今一度駆動部の機構を考え直す.
直交系の傘歯車やウォームギヤ可能性を探る.傘歯車はドライブ軸の位置がリンクを遮るのでダメ.ウォームなら何とか入れ込める可能性はある.
こういうイメージ

まだ上記レイアウトは検討中だが,これができれば足と足の間に入れる歯車がなくなるので幾分スッキリする.ウォームというのは効率がイマイチ(伝達効率は50~60%ぐらい)なのだが,平歯車をずらずら並べるよりはトータルでは良くなるハズだ.

それにしても,ウォームのねじの側がゴツイ金属製のしか売っていない・・・
ちょっと重すぎるなこれでは・・・POMの安い成型品のが欲しいのだが,全然見あたらない.
型がアンダーカットになって成型しにくいせいだろうか?それとも強度の問題?

まずは手に入りそうな組み合わせをもう少し当たってみようと思う.

駆動伝達部壊れる

昨日は2足歩行にユメを馳せていたが,今日はまた厳しい現実に戻される.
ネコバスの駆動部が壊れた.トルクがきつすぎてPOMの伝達ギヤが欠けてしまった.

M0.5のこの歯車の許容トルクは約5kg*cm.歯車列の効率の悪さと歩行の衝撃を考えるとトルクの読みが甘かった.しょせんリンク機構なんてのはテキトーな駆動機構でもかるーく回るだろうと思っていたら大間違いだった.

壊れやすい部分だけ金属ギヤに変える手もあるが,そもそもあまりにも伝達効率が悪いのでこの際,思い切って歯車の構成を見直すことにした.
現在の歯車列

見直し後


歯車をできる限り大きく取り,互い違いに並べることで伝達効率UPを図る.モジュールは1.0にして歯幅もUPさせ強度を今の5倍以上にUPさせる.
コレで動かなければあきらめるしかない.

ROBO-ONE

今週末はROBO-ONEが行われた.さっそく状況をONOさんの掲示板でチェック.
上位入賞マシンは歩行なんてお茶の子さいさいでこなす感じ.最近ではさらに全身を使った技(しかも動的安定性が必要な技)ができないと上位へは進めない,それどころか規定演技すら通らないようになっている.いやはや実に敷居が高くなってしまった・・・
 重量級のロボットはどれもハードウェア構築の技術と運動制御ソフトの技術が異次元のレベルに達している.自分には魔法がかかって動いているようにしか見えない.
しかし,重量級のロボットがものすごい音を立てながら側転とかをやっているのを見ると,やっぱりワクワクする.もし自分にもあんなのが作れたら・・・
自分も2足歩行に挑戦してみたい!知ロボが終わったら次は2足やってみるかなぁ・・・

歩行ユニット 動作テスト

今週末は脚ユニットをつなげて通電し歩行が行えるかどうかのテスト.


結果はイマイチで,歩行らしい動きをするときもあったがすぐにひっくり返ってしまう.
どうも脚位相のマッチングがうまくいってないようだ.

それから気になるのが伝達部の強度である.衝撃で簡単にねじがゆるみ軸がすぐに外れてしまう.軸から歯車が抜けると脚の位相がずれるのでまた合わせ直しでものすごく効率が悪い.
何とかしないと.

もう少し調整と強度UPを行って再度歩行に挑戦だ.

脚ユニット2つ完成

今日は休日で作業はボチボチ進む.
歯車のストックがなくなったので,完全な完成ではないがとりあえず仮組.
ようやく2ユニットが形になった.



この調子なら,今週末には動作チェックまでいけると思う.早く歩かせたい.

加工ミス発生

今日は部品の加工を失敗したので意気消沈.
今日は歯車の軸穴を5mm→6mmに拡張する作業をやっていた.これは旋盤で一個一個やっていたのだが,そのうちだんだんめんどくさくなった.そこで途中から仮組状態のままボール盤で一気にガーッとやってしまった.結果、

センターが派手にずれた.(右が不良部品.)
ここまでずれるとこの歯車は完全におシャカである.コレに気づかず数個の歯車がおシャカになった.数が足りなくなってしまったので再発注して作り直しである.
こんなことなら下手に工程を変えなきゃ良かった・・・

脚ユニット 1つ完成

週末はまとまった作業時間取れ,ようやく脚ユニットの片側が完成した.



動きがシブイのはさておき,足の動きはなかなかコミカルでねこバスのイメージに近い.シャキシャキ走ればこれはいい感じになるのでは・・・

まだ歩行はできない.もう片方も早く完成させようと思う.

部品の加工

今週に入り,狙い通り順調に部品の加工が行えている.今日までに70%ぐらいの加工が終わった.


やっとここまで来たが,組んでみてもし動かなかったらこれ全部作り直しか・・
なんとか動いて欲しい.

まだまだ作業は続く.

リンク1セット作成

今日は部品が一通り届いたので,さっそくCADモデルを元に部品の加工を始める.
ABSは加工性が良好でスイスイ部品が作れる.土日でリンクが一組完成した.


写真に見えているのは表側の足で,裏側にも同じものがもう1つある.4節リンクをベースフレームの両側に分けて配置することで,1レイヤに3つずつの足が並ぶ.できるだけ狭い間隔でに6本の足を並べるための苦肉の策だ.
組み立て作業は単純だ.ABS板に穴を開け,金属製のスペーサをシャフト代わりに通す.高さ調節用に薄いポリスライダーを挟み最後に抜け止め用ワッシャをねじ止めする.両めねじの丸軸スペーサを利用したサンドイッチ構造である.加工工数は少なくて済むのだが小物部品の点数がやたら多いのが難点だ.一本ねじを外すといろんなものがポロポロ落ちる!


とにかく1セットは完成したので後は同じ要領で足を大量生産するだけだ.
来週以降,モチベーションをコントロールしてこつこつと増やしていきたい.

ABS板の粗切り出しなど

今日は猫バスの駆動部の小物部品を発注して,とりあえずABS板の切り出しから始める.
1m四方の大判を買ってしまったので,バンドソーではカットの効率が悪い(フトコロが150mmぐらいしかないため).こんな時はテーブルソーの出番だ.ABSは豆腐のように切れる.

愛用のジグソー付き食卓:




普段は多目的ダイニングテーブル.食事を終えたら刃をセットしてテーブルソーに.
食後すぐに切断作業が行える優れもの.500Wの激しい振動がたまらない!

もちろん,市販されていません.


マイコンとその周辺一考

今日は体調優れず早めの帰宅.
知ロボマシンのマイコンについて考える.まだ悩んでいるが,最有力はSH2Aか.CPU性能は十分,というかメカの駆動にはこんなにいらない.8ビットマイコンでもいいぐらいだ.ただ,センサにTrevaを使おうと考えると画像処理のための高いMIPS値とRAM容量が最低でも100kByte程度は欲しい.となるとSH2以上はMustになる.これを使うとしたらけっこうポートが余りそうなので,何かおもしろい機能を追加したい.
 一発おごるとしたらディスプレイ系か.いつまでもLEDチカチカでは芸がない.WEBを見回すと,最近流行りのOLED(読み=>[おれっと]?)とか,いろいろ刺激的なものが目にと止まる.大きさも色々あるが,Trevaのディスプレイとしてならケータイサイズで十分だろう.
となるとこれか.これをうまく動かすことができれば,いちいちPCにつないで撮った画像をプレビューしなくてもスタンドアローンで確認できる.

知ロボ2008に向けて

またしばらく更新が止まってしまった.
最近仕事が多忙なため,ほとんどロボット制作の時間がとれなくなってきている.

今年は春~夏までかなりタイトになりそうだが,なんとか知ロボには参加したい.毎年仙台まで行く価値のある大会だ.

さて,次の知ロボメカはすべて新規で作成する予定.
コンセプト:
「ちょっとさわってみたい」
主要技術:
・赤外線マーカ+グローバルカメラによる誘導
・ロボット本体はシンプル,低コストな多脚歩行マシン
・音声再生,CG等、ビジュアル系のエフェクト(ただしロボットに搭載はしない)

今年は去年のように時間が取れないので,低予算で一発芸的なマシンで行きたい.
基本歩行ユニットのCAD構想図:


図ではイマイチよく分からないが,「となりのトトロ」に出てくる「ねこバス」をイメージした外観.
脚は左右に6対づつ,計12本の足.(実際のねこバスと同じ).左右6脚はすべて機械的につながった4節リンク.市販の「メカニマル」に近いような動きを目指している.
リンク,フレームの材料は主にABSを使用し,今回はアルミ合金,カーボン板等はできるだけ使わない予定.できるだけ低コストで楽しいマシンを作ることに挑戦してみたい.

今回の「ロボ猫バス」では,「ちょっとさわってみたい外観」が最重要課題だ.悲しいことに万人受けするオシャレな外観のロボットは,私のセンスのなさでこれまで一度も成功したことがない.しかし今度こそは!と思ってがんばりたい.

それにしてもトトロに出てくる「猫バス」は,あんなのが本当にいたら一度乗ってみたい乗り物(?)だ.

プロフィール

もやね

Author:もやね
長野県在住の会社員(メカニカル・エンジニア).
ロボットは完全な趣味としてやってます.
E-mail:
mo_ya_ne[a]yahoo.co.jp
[a]⇒@

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