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たまにロボットを考えるブログ・・・。
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第16回ロボットグランプリで、ロボットランサー競技に参加しました。
カメラは持参していなかったので、大会の様子は伝えられませんが

結果:450pt(上が2620pt下が0ptぐらいの中で…)
一様60台ぐらい出場で9位とかそんな感じ

という感じです。

以下、マシン紹介
大会は日曜日、設計始めたのは火曜日です。


・コンセプト
思いついたままに、手が動くままに設計及び加工。
2輪対向のロボットです。秋月のSH7125で、ファールハーバのエンコーダ付きブラシモータを2本速度制御していく・・・つもりでした。

ところが、前夜片方のモータがお亡くなり。原因不明、少し遅く回るような気がしてましたけど、速度制御かかってますからよくわかりません。

んでまあ急遽、MCR指定モータに換装。
エンコーダは無くなりました。PWMを変えるとテキトーな回転数になる感じになりました。


回路は前回の糞マシン同様です。(実は新回路設計していた、部品配置まではやったが…)


センサー基板はMCRのやつの両サイドのデジタルセンサを少し広げて作り直し。(そのままではランサーのマーカが読めない。)


タイヤは大昔に使っていたフクロウのタイヤです。
10ミリのPAIから削り出したホイールを2枚重ねてあります。
外形42ギア比70:8


これが槍付けるアタッチメント、円弧長穴で角度調整できます。(直線の長穴2本でもいいですよね。)

・感想
準備不足、調整不足は毎度のことです。
が今回は仕様設計をミスったので、車体のヨー慣性が大きくなり過ぎ…。(トレッド狭すぎ)
一生の不覚。(いや、材料の制約があったからさーーー)

しっかりロボット作って来年はまともな結果出したいです。

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こんばんみ。

明日というか、もう日が回ってるんだが。
休講かと思いきや、休講情報取り消されて残念な気持ちです。



さて、かねてよりホットボンド・バキュームフォーム・樹脂成型…
といった樹脂で自由な形を作るタイプのスキルが欲しいと思っておりました。
昨今は3Dプリンタを数十万円で買える時代なので、真面目な人はそちらを買うかとおもいます。

しかし、いろいろとネタは考えておりまして、ホットボンドというのはなかなか魅力的。
コスパもいいし、色もいろいろ。

昔やってみた作戦として、CNCで削ったPOMの溝にボンドを流し込んで固めて採る。
そうすると、溝の形のホットボンドは作れるわけです。

案外成功しました。深さ4ミリのL字の溝にてホットボンドのLを作りました。
もちろん最終的な目的はL字じゃなくて、何かしら内部に埋め込んだモジュールができるんではないかということでしたが。

まぁ、最近のトレンドとして軟らかいパーツでロボティクスというのはあります。
なので、自由に成型できフニャフニャしたものを手に入れたいというのもあります。
そこで再びホットボンド登場。

例えば、プニプニした円柱がいっぱい立っていて、グリップ力のとても高いシートが作りたい、とか考えてみたわけです。←紆余曲折あった。

で!

ユニバーサル基板に流せばいいじゃん!!!説登場。

やってみた。
普通のピッチとハーフピッチを用意。
透明なグル―スティックを用意。

とりあえず、基板の上にブニュッとやった。
それだけでは穴に入らないと思ったので、ヒートガンで、ふぃーーーーーん。
昼飯を買いにいった。
よーしはがしてみる。

ハッハーはがれないぞ。いや剥がれるんだけども穴の中に残ってしまうぞ!!
失敗。

基板にタミヤのシリコングリスを塗ってからやる。
基板の断面ジョリジョリだし、あんまり入りすぎるのもいけないだろうと思ってヒートガンはやめてブニューってやってからプレッシャーすることにした。
結果↓
CIMG4775.JPGまあ、割とうまくいった。







CIMG4776.JPGフツーのピッチCIMG4779.JPG
ハーフピッチ→








ハーフピッチは穴にグリスがうまく入らなかった。ので一部穴に残ってしまった。
CIMG4780.JPG
引き剥がす時に、取れにくいところは伸びたり切れたりする。






でも、目的は何となく達成された。
軟らかい円柱大量作戦成功!!!!!!



とおもって眺めていると…

あ!こんな感じのヤツ、卓球のラケットのラバーとして売っているのでは!!

では!!

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先日の受動歩行機械に加えて、もう一個作らされたので、ご紹介。

今回は動画を取ってないのです。

壁に吸いつくロボットというのがあります。
ロボットの中でわりとメジャーなのが掃除機みたいに壁を吸ってくっつくモノです。

で、作ってみた。
4f82c020.jpeg上から見た感じ。
緑のテープが着いているところは、回路やら電源やらをくっつけてありました。
駆動輪をタミヤのウォームギアボックス。
センターにあるのは、ハンディタイプの掃除機のモータです。
ファンも着いてました。


負圧をはかって・・・と言われましたが計ってません。

掃除機モータは
30V
0.2A
ぐらいでちょうど良い吸い付き具合です。
170e8006.jpegこちらが↓から見た感じです。

アルミ板のエッジに青いビラビラを着けます。
これが、壁にペたーっとなればカンペキなわけです。

ちなみに、青いビラビラはダイソーの竹竿カバー的な熱収縮チューブの開きです。


CIMG4599.JPGモータの先端はこんな感じです。
スモークのポリカは、吸い口の大きさ調整です。

対向2輪なので、端にはカグすべ~るを器用してます。





横からスカートひらりと
CIMG4605.JPG

カグスベール厚さよりも少し、厚い隙間が壁との間にはあるハズ。







問題は壁に張っぱられて、どのていど車体が歪んで車輪とカグスベールそれぞれの反力比がどうなるかです。
反力がカグスベールの方が多くなってしまって、そこの静止摩擦力と車輪に発生している摩擦力が負けているとスリップします。
さらに上に登っていくにはカグスベールの摩擦抵抗を差し引いて、それでいてなお、mgを上回らなければ壁を上に進むことはできません。


・・・・僕のこいつは壁を・・・横に移動しました。


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先日コプターが頓挫してから何もしてません。
少し、他のロボットを考えてみます。


昨今クローラをいろんな形にするのが周りではやっている気がしています。
ですが、クローラを手に入れようというのは案外難しい。
研究用のロボットとかはベルト屋さんに作ってもらうとか、既存のベルトに突起をつけるとか・・・しているようです。

それは面倒です。
いろんな形にできないです。
高価なものになりがちです。
それはとても残念です。

材料自体の値段はそんなにしないハズ。

では、クローラをゴムから作るのはどうでしょうか???

というわけで、今回はアイデアその1です。

「ゴム板を買ってきて、CNCで切削⇒回転ジョイントでつなげる。」

やってみよう。

■CNC切削記録
HAKU,
エンドミル、φ2の首長20mm
z軸 送り速度100mm/min 切り込み0.15mm 
xy軸 送り速度500mm/min



材料のスペック↓、切削物↓
CIMG4553.JPG
10ミリの板に5ミリの段を削ります。

2.1程度の穴をあけます。

超簡単!



棒でつなげればいいのですが、つまようじしかないので。
CIMG4554.JPG



おいしそうではないなー




一杯つなげると
CIMG4555.JPG

をを!
それっぽいではないか!!
なにぶん実験なので、個体数が少なすぎるのだけどももも




これじゃ、テンションで横に広がってまうーーー。とおもったら複列にします。
CIMG4558.JPG

をををを!!!!

さらにそれっぽくなった。




以上実験内容。


結論。
クローラの自作はできそうである。
大きさや表面の凸凹などいくらでも、作れるだろう。
問題は、回転ジョイント部は回転するたびに摩擦するので、すり減りますね。いやですね。
・・・
回転部分はゴム素材の変形で吸収させているのが、世間のベルトですねー。
という問題はアイデアその2にやるとして。

今日はここまで。



よぉし。クローラのロボットもすぐに作れるぞ!

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サイクロ減速機なるものを知った

というわけで、出力段の回転速度を計算。
内接ハグルマ...というやつを、外輪と内輪がすべりなしで転がるものにみたてると...

外輪半径R
内輪半径r
入力回転角度Th1
内輪相対回転角度Th2
内輪絶対回転角度ThA
とすると

ThA=Th2-Th1...............すばらしく便宜的な計算>>>大きさはあっている。

R*Th1=r*Th2................すべらなーい拘束

ということになります。
で、内輪に生えてる小さい円柱(簡単のために円周上にあるとして)の中心の軌道を計算すると

x=(外輪中心)-(R-r)*sin(Th1)-r*sin(ThA)
y=(外輪中心)-(R-r)*cos(Th1)-r*cos(ThA)

となります。でTh1を0~50πまで計算したのが冒頭の動画...
R=10,r=9.5
減速比は興味がありません。
みたとおりですけど。



というわけで、そのうちCNCで作ってみようとおもう。

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↑漢字じゃないと、雰囲気でないな。(想像力を鍛えればいいのだ!)


ようやく、LCDを動かすところまで到達しました。

案外、サンプルがネットで見つからなかったのでとりあえずのプログラムです。

秋月のsc1602bs*bというやつ、sh7125をGDLにて。

ピン配置は、こんな感じ↓

#define lcd_rs  PE.DRL.BIT.B9
#define lcd_rw  PE.DRL.BIT.B10
#define lcd_en  PE.DRL.BIT.B11
#define lcd_db4 PE.DRL.BIT.B12
#define lcd_db5 PE.DRL.BIT.B13
#define lcd_db6 PE.DRL.BIT.B14
#define lcd_db7 PE.DRL.BIT.B15




こんな感じで初期化↓1msecのwaitと16usec(たぶん)のwaitでやります。




/*----------------------------------*/
/* Enable処理                       */
/* Data入力                         */
/*----------------------------------*/
void lcdEnable(unsigned char d)
{
  lcd_en = 0;
 
  lcd_rs  = ( d >>5 ) & 0x01;
  lcd_rw  = ( d >>4 ) & 0x01;
  lcd_db7 = ( d >>3 ) & 0x01;
  lcd_db6 = ( d >>2 ) & 0x01;
  lcd_db5 = ( d >>1 ) & 0x01;
  lcd_db4 = ( d  ) & 0x01;
 
  wait16(1);
 
  lcd_en = 1;

  wait16(1);
 
  lcd_en = 0;
}
/*----------------------------------*/
/* LCD初期化処理                 */
/*                                  */
/*----------------------------------*/
void initLcd(void)
{
  wait(16);//電源直後、安定まで待つ
  lcd_en=0;
  lcd_rs=0;
  lcd_rw=0;
 
  /*8bit_mode*/
  lcdEnable(0x03);
  wait(5);
 
  lcdEnable(0x03);
  wait16(10);
 
 
  lcdEnable(0x03);
  wait16(5);
 
  /*4bit_mode*/
  lcdEnable(0x02);
  wait16(5);
  
  /*2行mode*/
  lcdEnable(0x02);
  lcdEnable(0x08);
  wait16(5);
 
  /*off*/
  lcdEnable(0x00);
  lcdEnable(0x08);
  wait16(5);
 
  /*clear*/
  lcdEnable(0x00);
  lcdEnable(0x01);
  wait(2);
 
  /*entry*/
  lcdEnable(0x00);
  lcdEnable(0x06);
  wait16(5);
 
  /*on*/
  lcdEnable(0x00);
  lcdEnable(0x0c);
  wait16(5);
   
}


こんな感じで、一日が終わりそうです。
でもテンションは高いです。
嘘です。




まあ、がんばろう。
夏には何があろうとも、新型は作るので。

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ようやく、連日の更新をするぐらいの体力と時間が出てきた模様。


以前から述べていることですが、歩くという言葉は意思をもって行動しているように感じるので、動作のみを抽出した表現として、運脚といってみてます。

2本足で移動するのは、この運脚が曲者です。ロボットとかは大変です。

で、今日は帰りに1時間ぐらい夜道をぶらぶらしていました。そこで、先日から気になっていた某センセの運脚を思い出しまねしてみました。

まねするにあたり、運脚の特徴を何種類かの成分に分けて認識します。
見てわかるものと、そうでないものがあります。

見てわかるもの
・歩幅
・左右の足幅
・歩行周期
・接地する瞬間の足首の角度
・足を浮かす時の足首の角度
・全身の上下の振動
・手の振り

見てもよくわからないもの
・遊脚の軌道
・接地している足の蹴り出しのピーク
・全身の左右の揺動
・腰の回転
・足首の回転
・重心の速度の向き
・着地の衝撃の全身への伝導

あとは、視線とか首の動きとか歩けど・・・それはどこまで重要かわからない。

見てわからないものはどうしたらわかるのか?

実際に標的にしている人と見てわかる限りにまねて歩く。
できれば、標的と同時に歩く。
そうすると、見てわからないものがずれていると、うまくまねることができないのがわかる。

たとえば、蹴り出しのピーク・・・どの段階で加速するのか。
いつ、足のどこに力がこめられるのか一緒に歩いてみて、同じリズムで重心を揺らして、歩いてみないことにはさっぱりわからない。
加速のリズムというものがあるのです。


後は遊脚の軌道も割りと重要です。
その軌道がしっかりと、合理的なものでないと、歩幅があわなかったり、早く足がついてしまったり、つまずいたり、足を持ち上げているようになって疲れたり。いろいろと大変。うまく、自然な軌道を見つけないことにはとても、人間的な運脚は難しいです。


とまあ、そのぐらい頭に入れて、道端を歩いていたりします。



で、某センセの歩き方は、かなり簡単。
なるべき足には力を入れない。
勝手に振り出すようにする。
蹴り出しタイミングは、体の中心線より若干前に接地しているときに、ひざをまっすぐにする。
その後、足首中心に回転し、前に進む。
その後、足首から、つま先に回転の中心を移す。(少しだけ足首に弾性を持たせるように力をこめる)
↑これで、一歩が長くなる。

着地の衝撃は、着地前に、ひざを曲げ、着地時にさらに曲げることで緩和する。(気持ち足首を内側にひねるような気がする。)
後は蹴り出してループする。

手は、あまりふにゃふにゃ振り回さず、肩を支点にして一本の棒を振るかのようにする。

わりと、これは力が要らず進めることができる。
しかし、歩幅が大きいのでリズムをうまくつかまないと歩きづらい。
また、以外にひざがまっすぐな期間が多いので、重心の上下動が大きい。


とまあこんな感じである。
歩いているうちは気づかないが、歩き終わると足裏の筋肉が疲労していた。
まあ、筋肉の疲労は、普段との違いなどでいろいろ出てしまうので一概には検討材料にできない。


それと、もうひとつ気づいたんだが、俺は右半身を若干前に出しつつ歩いている気がする。
つまり、左足のけりだしが強くなっている。
キックボードに右足を乗せ、左足でけっているような感じ。

なので、若干左半身を前に歩いてみたりもした。
わりと違和感なくできることがわかったが、意識してないときは、右がでる。

ほかの人を真似して、どっちかと気づいたことは今までないが、これからはそこのあたりも注意してみよう。




柔道してたころの右自然体の名残だろうか。とか思ってみたり。






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薄肉中空のパイプのねじれを考える。それぞれを比較してみる。
丸パイプのねじれ角度は次式であらわされる。
(4*T)/(π*d3*t*G)
また角パイプは正方とする・
(T*4*a/t)/(4*A2*G)
である。
ただし、Tはトルク、dは平均円直径、tは肉厚、Gせん断弾性係数、aは平均辺長さ、Aは平均面積とする。
今回aとdは同値とすることで、同素材を比較する。およそ純アルミのせん断弾性係数を使う。
ということで、肉厚を変化させてみる。

a0a0ec29.pngという感じ。薄肉近似なので、どのくらいの厚さまで意味があるのかは責任持てないです。





となりますが、ここで質量比は角パイプの方が1.2738倍ぐらいになります。
お!丸パイプの方が軽いんじゃねと思ったら失敗です。
式を立てた段階で、面積比そのままだなということが分かるので、何にも変わりません。
残念。

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3年生で勉強した内容もさっぱり忘れてしまう、今日この頃。まぁそんなこともあるさ。

ということで少し勉強しなおした。
というか、教科書を見た。

◇中空パイプのねじれ角度を考える。

θ'=(2*T*l)/(G*π*(r24-r14))
となります。
左から、角度、付加トルク、付け根から力までの距離、せん断弾性係数、外半径、内半径です。
例えば、先日作ったカーボンパイプは長さが40、内半径20、外半径20.5となります。
自分で焼いたもので怪しいのですが、カーボンの一般的なせん断弾性係数は・・・・
と思いましたが、まったくわからないのであしからず。
代わりに、アルミパイプと言ったら6063であれば、26GPaぐらい。

問題はどのぐらいの力がかかるかですが・・・。
まあ、1Nだとしよう。つまりT=0.0205です。
単位が微妙だなぁあ。

結論:1.2088214824379681*10-6
もちろん孤度です。
わからないですが、これが1000倍ぐらいたんいがまちがって・・・いやあってるな。

わからないぐらいねじれます。



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ちかごろはカーボンのパイプと触れ合うことが多くなり、自分のロボットでも使ってみたいと思うようになります。
なので、探してみますがそれ相応のお店でないと売ってないので、オーブンで焼くことにしました。

必要なものは、プリプレグ、アルミ丸棒、離型剤、梱包用のストレッチフィルムです。

まずアルミを適度に磨きます。メッシュ400ぐらいのさんどぺーぱーでやりました。そして、トイレットペーパーなどにしみ込ませた離型剤をアルミの表面につけます。しっかりつけます。塗布します。

次はプリプレグを準備します。テキトーな大きさに、挟みできってパソコンの排熱で軟らかくしてすこしべたつくぐらいのところで、アルミに巻きつけます。

適当な厚みになったら、ストレッチフィルムを巻きます。全体的に3~4重ぐらい巻けばいいんじゃないですか。

そしたら、130℃のオーブンで2時間焼きます。

臭いにおいがします。

できたら、とりだして1時間ぐらい放置して冷まします。
そうすると、溶けて一体化したストレッチフィルムが、ピリピリっととれます。
CIMG2109.JPG←それでこんな感じ







でアルミからとります。
CIMG2112.JPG←こんな感じ







まぁまぁうまくいったと言えるんではないでしょうか。
問題はプリプレグの断面がきれいに丸くはくっつかず、表面に引っ掛かりを感じてしまいます。ここから崩壊する気がします。

どうしたものか?

今回は、棒に対して垂直に巻きましたが、斜めに巻いて端をきりおとすようなかんじがいいのかなぁ。
わかんないです。

でもまあ、今回のやつでもホイールにするぐらいなら問題ない感じかと思います。
あとはどうやって、好きな長さに切るのか、がもんだいです。

今のところの算段は、だいたいで切る、やすりでそろえる、だと思います。

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プロフィール
HN:
Adel
年齢:
28
性別:
男性
誕生日:
1989/09/17
職業:
会社員
趣味:
モチベーション探し
自己紹介:
ロボットつくるのが夢
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