2016年2月19日金曜日

ロボットの部品固定について

はじめに

「ロボットを動かしてたら分解した」

わかる

ロボットの部品の固定の仕方

おそらく、一般的なロボットで部品同士を固定させる手段には以下の方法があると思います。

  • ボルトとナットを用いた固定
  • タッピングネジを用いた固定
  • 接着剤を用いた固定
  • 両面テープを用いた固定
  • テープを用いた固定
  • タイラップを用いた固定

一般的でないのは省きました(組み木とかタミヤのプラスチックピンとかリベットとか)。 以下に簡単な説明と注意だけ書いておきます。

ボルトとナットを用いた固定

おそらく最も使われる方法ではないでしょうか。 ただ、個人的に、動きまくる(つまり振動を受けまくる)ロボットでは、 非常に致命的な固定方法だと思います。

緩みがなくなる方法

緩みやすい場所の固定にまあまずボルトとナットだけで固定されている方はいないでしょう。 ですが、もしいらっしゃった場合のために書いておきます、論外です。 ボルトとナットだけではまず緩むので、おそらくみなさんスプリングワッシャーを挟むでしょう。 しかしこれでも緩む時があります。

というわけで、ロボットにはナイロンナットを使いましょう。 というよりむしろナイロンナット以外使わなくていいです。 締結する際に多少力が要りますが、その点を除けばワッシャーを挟まなくとも振動による緩みは ほぼ無くなるので非常に良いと思います。 入手性もそれ程悪いわけではないので、部やサークルの常備品に入れてもいいと思います。

ナイロンナットが手に入らなかった場合の次善策として、「ダブルナット」をおすすめします。 ナットの上から更にナットを固定するためのナットを締め付ける方法ですが、 詳しくは各個人で調べてクダサイ。

便利なボルト:低頭ネジ

例えば底面すれすれからボルトを挿したい場合は、ネジ頭が邪魔になります。 解決のためにサラネジをつかうという方法もありますが、 ザグリが出来るほど分厚い部材を使う機会は、正直あんまりないんじゃないでしょうか。 そこで、低頭ネジを使おうという話なのですが、こいつはネジ頭が非常に薄く作られているので、 通常のネジでは無理でもなんとかなる事があります。 自分は便利に多用させてもらっています。

便利なボルト:六角穴付ボルト

六角レンチが使えるボルトです。 これだけ聞くと「別にいーじゃん」って思いがちですが、プラスドライバーでやるよりも、 強く締結できるというメリットが有ります。また、ボールポイントがついている六角レンチだと、 多少直角からずれてもネジを回せるという利点もあります(本締めはできませんが)。

タッピングネジを用いた固定

重量的に、タッピング出来るくらい分厚い部材をあまり使わないロボットという特殊な用途では 使いどころが限られているのでなんともいえませんが、効果的な場面はあるんじゃないでしょうか。 ただ締めたり開けたりを繰り返すとゆるくなるのは微妙かなって。

正直知らん。

接着剤を用いた固定

使うとメンテナンス性がなくなります。 使うなら代えを作れるモジュール単位の内にすべきでしょう。 無理に剥がそうとするとどちらかの部品を壊すこともあるので覚悟が必要です。

瞬間接着剤

おそらく使いやすさ等の関係で皆さん良く使われるでしょう。 衝撃が加わらないところにつかう分には重宝するので持っておくといいと思います。

ですが、特に衝撃が加わるところなどは思うより剥がれやすいです。 耐衝撃のやつを使えば改善しそうな気もしますが、 これも衝撃によるロボットの微妙な変形(特にたわみとか)に弱い気がします。

セメダインスーパーXシリーズ

固着後が多少ぷにぷにしてるせいか、振動と多少の変形に強い、と感じます。 おすすめです。

両面テープを用いた固定

両面テープも使うとメンテナンス性がなくなります。 ロボットに使うのであれば薄手のタイプと、特に厚手のタイプを常備しておくと良いです。 いずれも強力タイプのものでないとすぐ分解しますが。

テープを用いた固定

おそらく、ビニールテープか仮止め用の養生テープの2択でしょう。 特にビニールテープは固定以外にも絶縁や遮光などの加工をすることもできるので非常に有能です。 適切な場所に使えばいいと思います。

でも養生テープが張られたまま競技台に上がるロボットって・・・。

タイラップを用いた固定

ロボット内外を這うケーブルをどこかしらに固定する際に絶対必要です。 固定しないケーブルはトラブルのもとですので、きっちり固定しましょう。

あと、ケーブルの仮固定につかうのをためらう人もいますが、 一本あたりの単価を考えてもためらう理由はないと思います。ガンガン使いましょう。

正直これ以外の用途でつかうのはセンスが無いと思います。

宗教戦争

「インシュロック」?「結束バンド」?ナンノコッチャ??? タイラップはタイラップですよ???

おまけ:脱着前提の固定

バッテリーや外装など、脱着が前提の固定はネジ止めでもいいですが、 輪ゴムやマジックテープ、マグネットを用いる方法もあります。 特にマジックテープで電池は任せろバリバリーはおすすめです。 参考までに。

そういえば

複数の方法の併用とかは書いてませんでしたね。 まあ正直固定が強くなる以外のメリットがないのと、 デメリットとデメリットが相乗りしてしまうので使う機会はないでしょう。

おわりに

書いただけです、書いただけ。

2016年2月16日火曜日

知能ロボコン用吸引機構の実験をしたってだけ

はじめに

さて問題です。知能ロボコンでボール回収機構と言ったらなんでしょうか。 ぼくはハンドだと思います。誰がなんと言おうがハンドが一番かっこいいです。

という謎のこだわりがあるので吸引機構を実験することにしました。

実験するにあたり、6月の知能ロボコンや12月の先端ものづくりチャレンジin習志野 (「ならもちゃ」って呼んでます)で、ロボットを見せてもらったり、いろいろ教えて下さったりした、 「智嚢ロボコン」シリーズの製作者であるKさんの情報を大いに役立てさせてもらいました。 ありがとうございます。

吸引の原理について

この章では、多くの人が誤解しているであろうことについて書きます。

おそらく、多くの人は「吸引」という響きから、シロッコファンなどを回して空気を送り出すことによってつくりだした 負圧でボールを保持するように想像されるかと思いますが、これはあまりうまく行きません。 ベルヌーイの定理的に、ボールの表面に風を吹く事によって吸引機構に吸い付かせる方法の方がうまくいくようです。

もちろん、単純な負圧を利用する方法も保持はできますが、ベルヌーイの定理的に吸い付かせるほうが、 風が当たるだけでボールが引き寄せられるわけですので、多少離れた位置にあるボールも難なく吸えるわけです。 同じことを単純な負圧式でやるとかなりのパワーが必要になるとおもいます。

ココらへんじつは確信を持って書いているわけでないので間違ってたら指摘くだしあ・・・

製作準備編

以下の部品を用意しました。

今回は実験だけですのでロボットに搭載させるための固定具などの部品はありません。 純粋に吸引機構部のみの部品です。

筒入りポテトチップスの紙筒

これはKさんに教わりました。寸法が知能ロボコンに用いられるママボールにぴったりです。 これをぶった切ってモーターシャフト用の穴だけを空けておきます。 通気口を設ける必要はありません。

ちなみに中身はすでにぼくの胃袋にあります。

モーター

今回はRE-280を使いました。手持ちがそれしかなかったので。

智能ロボコンシリーズのKさんは

このツイートから察するにミニ四駆用のプラズマダッシュモーターを使っているのだと思っています。

ファン

最も適当です。工作用紙にコンパスと定規で線を引いてハサミとカッターで加工し、うまい具合に作りました。 羽根を折り起こしている部分はボールペンで強く線を引くとやりやすくなります。 真ん中についてる2重プーリーはモーターの付属品です。両面テープで固定されています。

電源

Panasonicとデカデカと書かれたとてもダサいeneloop4本を直結します。

正直このパッケージは非常にダサい。

実験

モーターをポテチ筒へドッキング!そしてポテチ筒内部からファンを取り付け

いざスイッチON!

うまくいきました。映像は5cm先からの吸引ですが、最大でファンから8cmほど離れていても吸引に成功しました。 スゴイ!

ついでにかっこ良くしてみた

そのままだと見栄えがしないので、黒くて幅広のビニテがあったので巻いてみたらちょっといい感じになりました。

おわりに

有効な範囲が広いこの機構だったらガバガバ精度の制御でもうまいこと回収できるわけですから、 一回実戦で使ってみたいなぁと思いました。ただ、個人的にはやっぱりハンドのほうがかっこいいなぁと思わけですし、

うーん

追記:誤字修正しました。クゥーン

2016年2月15日月曜日

生きています

はじめに

生きています。

あまりお外に出なかったり、ゲームする割に相変わらず下手っぴなのでいろいろとアレですがまあ元気です。 ゲーム以外も一応やってるよっていうのをアピールするために放置してたブログを更新する次第です。

鯖が多少まともになった

通称ギヤ鯖ですが、いろいろとアレだったのをアレしたので多少まともになりました。

OSがWindows7からArchLinuxになった

Gear鯖ですが、ボイチャとHTTPサービスがWindowsで動いていたのですが、 WindowsUpdateのたびにあれこれしなきゃいけないのと、 これ以上いろいろ動かすのはめんどくせぇってことでUnixに切り替えようとした次第です。 なぜArchLinuxにしたかというと、周りにArch狂信者しかいなかったからです。

ArchLinuxInstallBattleは初めてでデュアルブートでなんとかしましたが、 鯖に入ってたWiFiモジュールがBroadComだったので使えるようにするまで多少手間がかかったのと、 何故かmozcがうまいこと動かないので日本語入力ができないことを除いて、極めてすんなりと終了しました。 ArchWikiさまさまです。

いろいろなサービスが走るようになった

systemdのおかげでいろいろとサービスを立てるのが簡単ですね。 systemdについて微塵も知らない状態から、Archがインストールされてから3日ですが、 ssh、http、ボイチャ、twitterのbotとかがすでに稼働しています。 systemdをきっちり解説しているArchWikiさまさまですね。

twitterのbotを書いた

twitterのbotを書いた程度だと取り上げるのもつまらないものですが、 Pythonに初挑戦と言う意味でつまらなくないので一応書いておきます。

ライブラリの権限がめちゃくちゃだったりglobalではまったりしましたが、 最終的にjsonに書いたメッセージをツイートできるようになりました。 けどもっと良い書き方があるんだろうなぁと思いつつ書いた箇所が いくつかあるので、後で誰かに見ていろいろ教えてもらいたさがあります。

知ロボに向けていろいろ始めた

今年の6月も多分知能ロボコンに出ますので、いろいろ準備を始めました。 といってもまだ部品集めと設計の段階ですが。今度こそ5分以内に全部入れたいなぁと思いつつ。

おわりに

ところでこれ書いてる途中にブルスクになりました。

ほんまつっかえ