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白黒サイクル

ロボットとジャグリングのブログ。

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からっ風BEEK

からっ風BEEKまとめ
 


1. 概要
からっ風Pussyfootをベースに、機体剛性を向上した機体
主な変更点
・回路ケースを頑丈に
・アームユニットの回転をリンク→ギヤに変更してガタツキの低減
・KUギヤヘッドを旧→新(旧部品の手持ちが終わったため)
・リンクサス根元の構造見直し,剛性向上
・リンクサスのパンタグラフリンクを後部に移動し(回転中心からの距離を長くした


左:Pussyfoot
右:BEEK

2. 戦歴
 参加大会:第22回大会
 予選第1回戦敗退
 敗者復活戦第1回戦敗退
 

3. 機構概略図
再提出・指摘項目はありませんでした。
※BEEKの機構概略図です




4. 歩行機構

4-1. 概要
 機構:うしとら脚(12脚)、不整地用スライダリンク(4脚)
 モータ:RS380PH
 ESC:MC402CR

 メイン歩行機構:うしとら脚(スライダリンク)×12
・120度円弧軌跡のスライダリンク
・クランク半径10㎜
・足先半径:55㎜
・クランク中心―スライダピンの距離:31mm

 不整地用:スライダリンク×4
・前後のメイン脚の中間に設置
・クランク半径
・クランク中心―スライダピンの距離:21mm



4-2. ギヤ関係
・ギア比(メイン脚※):
  初段  64:8 平歯車 m0.5
  2段目  20:8 平歯車 m1.5
  3段目  36:18 タイミングベルト S3M
  合計 40:1

ピニオンはKHKロボット用ピニオン
初段大歯車はKGの真鍮歯車
2段目~タイミングプーリーは自作
補助脚はベルト伝達の前についている

・歩行速度(計算値):およそ1.7m/s (モータを200rpsで計算)

・去年からの変更点
 ピニオンT10→T8、スパーギヤも小型化
 2段目の歯車をm2->m1.5




4-3. 足裏について

前足:
シリコン足
作り方はこちら

走ってると結構ボロボロになってきます。


後足:
旋回性能を上げるためオムニホイール構造。
ローラー:ウレタン 内径2外径6幅3、ショア70
シャフト:Φ2SUS
スラストワッシャ:POM 内径2外径4厚み0.4


補助足:
 ゴムワッシャーを張り付けている



4-4. 去年からの変更点
 ・ウレタンの硬さをショア90→ショア70(グリップUP)
 ・オムニ脚のねじ止め位置を外側に変更し、ローラー脱落防止


4-5. ベアカム
 クランク半径10㎜
 去年ドラメで大失敗したため、今年はしっかりベアリング化。
 ベアリングは内径3外径8幅4㎜
 横方向の力はポリスライダーワッシャーで受けている
 m3ネジを貫通させて軸方向を固定、Φ2のSUSピンを3本貫通させて回転方向を固定している。
 
カムなので脚は結構薄めです。スペーサの長さだと
前足:35mm
後足:30mm



4-6. 足回りまとめ:
 構成も使い勝手もほぼ去年と同じ。
 全体的に剛性が上がったので、気持ち加速が良くなった印象。
 デメリットは直進が難しいこと、押し合いで前輪が浮く事と左右を固定する方法が無いこと。
 旋回中心の違いは「慣れ」で解決できそう。

  


5. 腕機構

5-1. 概要
リンク等はPussyfootと共通
・±45度程度は高減速、+40~90は高速なリンク※
・腕クランクのベヤリングを内径3外径8から内径4外径11に変更(割れるため)
・角度センサをインクリメンタルエンコーダから可変抵抗に変更

※大会後に確認したところ、+30度くらいまで高トルク(2.8倍程度)で、それ以上はトルクがスカスカなことが判明。
これの改善がオフシーズンの課題


5-2. 腕ギヤボックス

モータ:RS-380PHを2連装

減速比:
 初段  14:60 平歯車 m0.5
 2段目 24:1 ツカサ KUギヤヘッド改造品
 3段目 26:10 平歯車 m2 自作歯車
 合計  267:1
  (水平付近ではリンクでさらに2.8倍程度減速)



補足:ギヤヘッドについて--------------------------------------
BEEKからKUギヤヘッドのモデルを変更しました。
理由はPussyfootまでで使っていたモデルは数年前に廃止されて手に入らなくなってたってことなのですが、
旧KUで問題となっていた「インターナル歯車の固定部が壊れて空回りする問題」が改善されて滑りにくくなっています。
自作ギヤボは面倒だけど高減速比が欲しいって方にお勧め。
似たようなギヤボックスに電ドリ遊星、IGシリーズなどがあります。お好みで。
 
 
-----------------------------------------------------------------------

追記(151225):リンクの動きはこんな感じです。



6. 腕ユニット回転
・アーム機構自体を回転させるための機構
・カウンターが丘に当たるのを防ぐため、上げ下げする
・ギヤ伝達(アーム機構ではない)


使用サーボはRS405CBで1.5倍くらいに減速+バネで補助。
(バネが無い場合も動作はするが発熱大きい)


7. プロポ
今まで使っていた6Jを貸したため、14SGを使用

・左スティック

     前進

      ↑
 左旋回←   →右旋回
      ↓

     後進


・右スティック

    アームユニット下げ

        ↑
 アーム下げ←   →アーム上げ
        ↓
    アームユニット上げ

・5ch(左上トグルスイッチ)
スイッチOFF→ONでスタート時のアーム角度に移動(アームを上げた状態、低トルク)
その後足回りに一定以上大きい信号を入れると通常モードに移行

・6ch(右サイドレバー)
貸出モード(足の出力信号×0.4倍)

・追記(151225):操縦方法まとめました



8. コントローラー
制御にmbedを使用。配線は汚い・・・
 

8-1. やっていること:
・受信機からの信号6ch分の読み込み
・2,4chのVテールミキシング
・アームの角度制御(P制御)
・RS405CBの角度信号出力
・スタート時のアーム動作自動化

8-2.やりたかったこと:
・ヨー方向の角度(もしくは角速度)補正
・アームのPID制御
・アームユニットの水平化制御

8-3. 課題
・課題1
アームの角度制御はアームにつけたポテンショメータを使って角度読み込みだが、
電圧が揺らいでいるらしくクランクの角度で±3度程度ゆらぐ。
また、たまにノイズのようなものを拾って変な値になる。
そのためDゲインを入れると不安定になり断念・・・。
調節している時間もないためIゲインも断念。
Pだけなのでゲインも上げられず、アームのトルク不足が深刻になった。

・課題2
オムニ脚にしたところ旋回性が上がり過ぎ、微妙な回転数差で旋回してしまうようになった。
モータの個体差大きい上に進角の差もあるため直進できない。
そのため、ジャイロ等でヨー角の制御をしようとしたものの、調整が間に合わず未実装

9. マシン全体の感想
・全体的な剛性が上がって試合ができるようになってきた。
・足回りのメカは加速・スピード・踏破性能良好で不満は無し。
・アームは30度程度上げたあたりからトルク不足になるため、相手を投げられない・・・
・横転しやすい(横転から復帰できない)
・2関節アームの操縦が難しく操縦ミスが連発した問題は、アームの位置制御と慣れで大体解決した。

やっとまともに戦えるようになってきたなーと言ったところです。

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(かわロボ)シリコーンシーラントの足裏の作り方

シリコーンシーラント足裏の作り方をまとめます。
2014年,2015年のからっ風シリーズで使用しました

1.型に離型材(ワセリン)を塗ります
・離型材にこだわりはありませんが、硬度があって多少厚塗りできるものが良いと思います
・ハンドクリームも使えるけど匂いが残ると聞きました
・型はPOMを使っています




2.フレーム材をセット
・私の場合はPCをフレームにしています。
・下記の写真は2014年のもので、2015年(現時点最新)の脚は5.の完成写真を見てください
・シリコンシーラントとの表面積を大きくできると良いかと
・シーラントとフレームの境界は裂けやすいので注意です




3.シリコーンシーラントを流し込む
・使っているシリコーンシーラントはセメダイン8051N(黒)
・コーキングガンを使うと便利です。
・型の中にできるだけ空気が入らない工夫が必要です。
 私の場合ははみ出すまで流し込んで隙間なく充填しています。

  



4.数日間硬化させる
・水分で硬化するものを使っているので、水の中に入れとくと早く固まる気がします
・はみ出した分は硬化後カッターで切り取ります
・型の形状次第では固まりにくいこともあります


5.型から抜いて完成
・型から抜いたら完成です
・欠けている部分は後から補充します



おまけ:シーラントの保存
余ったシーラントの保管方法を紹介します。

・M3の長いねじ(L30くらい)を突っ込む
 
写真の状態で半年くらい放置しても使えました

色々試してみてください


参考資料:
葵屋:TADANOシリコン脚


以上

かわロボ参加しました

最近ブログをサボりがちになってました・・・。
GWぶりの更新ですね。

その間に色々修羅場上がったり海外出張いってきたりかわロボ参加したりしてました

結果はどちらも初戦負けで、過去最高レベルに悪い結果にw
ともあれ機体は去年のスペックを維持しつつ扱いやすくなっているので、
戦闘力は上がってるかと。
盾といい試合できたんじゃないかなーと思うのですがどうだろう。
動画が残ってないので良くわかりませんが・・・・

同期に貸してたPussyfootもダメだったようで。
やっぱりあいつは付け焼刃じゃどうにもならない機体みたいです。


からっ風BEEKはざっくりこんな感じの機体でした。
後程データをまとめる予定です。
なにか知りたいことあればコメントもらえれば回答できると思います。






ちなみに青いほうがPussyfoot、色のついてない方がBEEKです。基本スペックは変更なし。

ロボ研に遊び行きました

ロボ研にお邪魔してきました。

かわロボ持って行ったり差し入れの掃除機持っていったり
アイディア発表会を聞いたりしてました。

自分がいた時よりいろいろ考えているみたいです。
すげーなーと。


群馬高専50周年記念のロボットが部室に残っていました。

プロジェクト立ち上げ時には関わってて、その後卒業してしまいましたが、ちゃんと完成してまだ残ってるとは!
高専ロボコンのVoitureをベースにして、強度UPした展示用ロボになります。

交ロボの話も聞いたけど、いろいろ変えていこうと努力しているみたいです。
良くなっていくといいなー。

最後にパンプキン↓



というわけで、久々の高専ロボコンでした

First Robotics Competition に参加しました

お久しぶりです。シクロです。
更新遅くなりましたが、First Robotics Competitionという高校生ロボコンのメンター(アドバイザ?)としてハワイ地区大会に参加しました。



First Robotics Competitionはアメリカを中心としたロボコン世界大会で、14歳から18歳まで参加可能です。
特徴としては
・スポンサーから参加資金を集めるというルール
・ルール発表後6週間の製作期間しかロボットを作れない(期間後の操縦練習もNG)
・試合は3つのチームが集まった「アライアンス」単位で行う。予選ではアライアンスは試合ごとに入れ替わる(敵味方が入れ替わる)
という大会です。


今年の試合はこんな雰囲気でした(違う地区の大会です)↓
https://www.youtube.com/watch?v=qHaJoy5xrCo


私はTeam5701 indigo ninjasというチームにメンターとして協力していました。
日本からFRCに初参加する2チームの片方です。

5701ってのはFRC開催時からの登録順らしいです。
同じ地区大会に参加していたteam11は1996年から参加しているそうです。

最終的なメンバーは8人。
FRCを広めたいというチーム目的通り、ほとんどの人がはじめてロボットを作ったそうです。
メンターは高専ロボコン、大学ロボコンを中心に何人か集まり、技術サポートをしていくという体制になっています。

チーム詳細はこちら↓
http://www.indigoninjas.com/


私はメンターとして11月の終わりから参加しました。
この時点で技術メンターは2人だったので、人を集めながら講習の内容を考えていました。
ロボットに触ったことがない人がほとんどと聞いていたので「12月中に簡単なものを1台作ってみよう!」
という方針で技術的な講習会を開いてロボットを作り始めました。

↓12月に何とか動いたロボット。無事に動かすことができて一安心でした。



1月4日にルールが発表され、英語を解読しながらロボットを作り始めました。
紆余曲折ありながらも6週間で完成したロボットがこちら。



とても6週間で作ったとは思えない出来!
みんな頑張ったなあと感動(+試合に出られそうで安心)しました


ハワイ大会では色々と問題もあったものの、
12試合すべて参加し、無事に動作しました(重要!)
得点を決められない試合もありましたが、両アライアンスが協力しなければ得点できない「COOPERTITION STACK」を成功させるなど、試合で活躍することができました。


講習会を始めたころはおとなしめで受動的だった子も、
最後の方は自主的に動けるようになり、ちょっと頼もしくもあったのが印象的でした。
このポジションでロボコンに参加したのは初めてですが、人の変化を見るという面白さもあるんですね。

team5701がここまで活動できたのは協力していただいたスポンサーの方、個人サポーターの方のおかげだと思っています。
team5701は来年に向けて活動していくと聞いています。
今後もご協力ください。


他にもいろいろと面白いことが多かった大会なのですが、それはまた後で。