Amalgam Blog

2022年10月

前に作っていたベアリングは深溝玉軸受と呼ばれるもので、最も安価な部類です。

一方で、高いベアリングを挙げろと言われて真っ先に出てくるのが、今回挑戦するクロスローラーベアリングです。

一番の特徴は円筒形のコロを互い違いに配置させていることで、これによって様々な方向からの荷重を高い水準で受けることができます。
産業用ロボットの根本にはだいたいコイツが入っていると言っても過言ではありません。
詳しいことはここらへんを見てください


とりあえず何も考えずにモデルを作ります。
image (4)

中身はこんな感じです。
image (3)

今回は
  • 円筒コロも3Dプリンタで出力する
  • 円筒コロは適当なスペーサーで代用する
の二つのプランを考えています。

円筒コロは特に精度が要求される部分なので、前者はかなり楽観的なプランですが、まぁものは試しということでやってみます。
 

やっとこさ動作テストをしてきました。

とりあえず動きをどうぞ

平行リンクを使用したシンプルな昇降機ですが、レゴのペグの取り付け誤差のせいで少しガタつきます。
今回はそのガタツキを利用して、
  1. カゴが上がり切ると内側に倒れてボールが溢れにくくなる
  2. かごを下げる際に障害物に当たるとその場で外側に倒れる
というギミックがあります。

(1)は無くてもいいですが、(2)が重要です。
レベル2の避難ゾーンの壁に平行リンクを押し当てながらカゴを降ろすことで、動画のようにボールを落とすことができます。

モーター一つでコンパクトに収めようとすると、これが限界かなと...
被災者をカゴに乗せるには壁に押し当てないといけないので、救助エリア内での動きにもかなり制限がかかります。
レイアウトによっては死角になるなってしまう場所もあるかと思いますが、とりあえず救助できることを目指します。


 

SPIKEはセンサとモーター合わせてポートが3つしかないので、かなりきついです。

・移動のためにモーター2つ
・ライントレースのためにカラーセンサ2つ

までは確定で、現実的に救助を目指すなら被災者の確保などにモーターが1つ必要です。

あと一つは、障害物や壁を検出するセンサを取る付ける必要があります。

今回はここにSPIKEのフォースセンサを取り付けています。
従来のタッチセンサと違い、センサが押し込まれている強さを0~8Nで測定することができます。

せっかくなので、この機能を活かしたバンパを作ってみました。
ロボットに組み込んだ状態だと解説しづらいので、開発途中の機構だけの写真で説明していきます。

まず外観がこちら
IMG_2215

こちらが左部分が押されたとき
IMG_2216


こちらが正面から押されたとき
IMG_2217


かなり分かりづらいのですが、「左だけ」と「正面」でセンサの押し込み量が若干変わっているのが分かるかと思います。

フォースセンサは押し込み量で力の測定をしているので、このバンパを使えば正面から押されているのか片方だけが押されているのかが分かるはずです。

片方の場合、左右どちらかがわかりませんが、SPIKE内蔵のジャイロセンサ等を駆使すれば補完できそうです。



ちなみに写真でも使っているSPIKEの黄色い板ですが
こんな感じで機構のテストなどをする際にはかなり便利でした。
穴位置を自由に買えながらリンクの調整ができたので、快適に実験ができます。
(まぁロボットに組み込む形で使うことはないでしょうが)


そろそろソフトの進捗を見せられる状態にしたいです
(じゃないとヤバい)

では






 

ソフトが進んだら報告しようと思ってましたが、一向に進捗がないのでハードだけ先んじて紹介しておきます。

どこぞのロボコンではないですが、SPIKE primeと拡張セットの部品だけで作成しました。
(一部ズルしているけど)

まぁよくある四輪です。
私が現役時代のときは基本的にクローラーで駆動部は作っていたので、今でも手頃なクローラーがあればそうしますが、SPIKEではついにクローラーが無くなりましたね。
EV3のアレはちょっと大きすぎるのでそもそも選択肢にありません。
IMG_2285


底面がこちら
カラーセンサの幅を広めに取ってみましたが、普通に交差点で支障がでたのでそのうち狭めます。
FullSizeRender


側面
特に見どころはないですが、SPIKEで追加されたデカいフレーム部品をここぞとばかりに使ってみました。
便利っちゃ便利ですが、何かと融通が利かない部分もあり「ご利用は計画的に」というやつです。

小型化のためにタイヤは片持ちです。ただSPIKEは軽いので、元のフレームさえしっかり作れば剛性は変に撓んだりしないと思います。
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バンパー周りはごちゃごちゃしてるので別記事にします。

救助機構
まだ動作確認できていないので大口叩けませんが、レベル2の救助が行える予定です。
ただ圧倒的にセンサが足りていないので、ハード以前にソフトのほうが厳しいです。
これも動作確認が取れたら記事にします。
IMG_2288



こんな感じで展開して、壁に押し当てて被災者を乗せる予定です。

IMG_2289


以上

では

 

相変わらず部品が来ないので二輪目が作れていません

それとは別に
久々に実用的なものを作ったので、折角なので販売します。
(欲しい人がいるかは知りませんが)



まぁレゴにつけるオムニホイールが欲しいだけなら↓とかのがおすすめです。安いので




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