ロボットアームの設計、製作６

本日はハンド部の検討

モーターのマウントは終わっていたがハンドの開閉限界検知センサーが無いとハンドがぶっ壊れてしまうのでセンサーを付けることにする。

リミットスイッチでいいかなと思ったがジャンクのプリンタからとったフォトインタラプタセットを使うことにする、基板サイズが小さかったりやちょうどいいことに2個セットでつながっていたりしたので

マウント用の板金作るのが面倒だったがなんとか取り付けに成功、

 

 テスト用の回路も組んだがプログラムがまだなのでまた来週。

 

ロボット操作はアナログスティックでできたらいいなと思ってプレステのアナログコントローラーを買ってきた、ボリュームではつらいからね。

 

例によってhulu見ながらだらだらと作ってたりしてた、ビッグバンセオリーはおもしろい

吹替えでだらだら見れそうなものがこれぐらいしかなかったってのもあるが

ロボットアームの設計、製作5

ボール盤を入手　アマゾンでも12000円するものがホームセンタームサシで税込10000円だった
つい衝動買いしてしまった。

電動ドリルドライバーであけるより遥かに早く正確にあけることができてとてもgood！！
というわけでハンド部分を製作した。

 おおよそ図面通りに製作できたしギアを回すと爪がちゃんと開閉するのでとりあえず構造的には成功か？これがハンドドリルだと穴がずれまくって組み付かないところだった、ただこの前買ったはずのモーターブラケットが見つからずまた買いにいかないといけなくなってしまった。残念
ハンド部も組み付けるといよいよロボットアームっぽくなった。

ただやっぱり制御部が怪しくてうまくいかない、サーボ単体だときちんと制御できるのに複数個つなげると誤動作が激しい、あと電源も持たなさそう、ウーム、悩みどころだ。

ロボットアームの設計、製作4

先週はハンドの設計変更と動力をどう取り付けるかの検討を行っていた。

爪の取り付け幅の寸法は試作で出たのでそれをもとにデータを作成する。
ウォームギアで棒ネジを回転させハンド部の根元を前後させ開閉させる仕組み、重量がかさむのでモーターはここに置きたくなかったのだが、モーター用フレキシブル継手みたいなの買ってきてテストしたら壊れてしまった、意外ともろく、またその他動力を伝えるワイヤー等つけようと思えばできそうだが細かい部品点数が増えるのと値段がかさみそうだったので諦めた。

本当はこの構造も棒ネジを回すためのギアはタミヤのギアボックスについているギアを使っているのでギア一枚の為に500円ぐらいかかっている、どのみち通販だと送料いれるとこのぐらいするのだがなんか釈然としない。

あとソフトウェアの検証も同時行う

ブレッドボードにサーボ各種を接続、サーボの駆動はボリュームにて調整するがテストするとサーボがガタガタしてまるで安定してない、電源の問題かと思ったが電源容量は十分にある、 恐らくこれが原因と思われる。

中継基板を作成したのだがこれがどうもノイズの発生源のようだ、エッチングできちんと作らないといけないのかなぁ・・・

またサーボの一つが安定しなくなってきた、６Vで駆動させているのだがやたら熱くなる、５V程度ではアーム最下部のサーボのトルクが足りない、おじぎして動かなくなる。

またどっかショートしてるのか電流値３A位を記録して電源のサーキットブレーカーが作動しシャットダウンしてしまうようだ、結構前途多難になってきた。
最下部のサーボはリンクを使った構造で動かすか、ギアボックス使ってハイトルクで動かすか
 このままでは大変難しいようだ。

 まずはハンド部の製作をして形をつくるか、それにはまずボール盤を入手しないとな。

ロボットアームの設計、製作３

アームのフレームにサーボの取り付けと前回の懸念事項を修正する。
 修正個所が結構あった、組み立てて初めて分かる箇所が多すぎる
やはり3DCADでも移動後の形状が確認できない物は無意味だと思う

修正ののち土台に取り付ける、本日の作業は穴あけのみだったが穴位置がずれまくる
ボール盤が切実に欲しいよ、電動ドライバーでは限界がある、ドリルが滑って大変。

ハンド部分の修正、固定穴位置幅を1mm狭めただけでフィットした。
あとは前後移動の機構をどう取り付けるかが悩みどころ

huluの動画見ながらのんびりと作ったので丸一日かかった。
完成したらこれをベースにきれいに作る方向へ力を注ごうと思う

ロボットアームの設計、製作２

土台部分はステッピングモーター回路取り付けを行い制御可能な状態までもっていった
今回アーム、ハンドの部分の製作をしたがまたまた問題発生
まずハンド部、思ったように動かない上にハンドが完全に閉まらない

原因はハンドの可動部分に使用しているM3のネジが太すぎる為だった、こちらはも少し左右の幅を縮めて設計しなおす必要がある、

次の問題はうまいことハンドを開閉させる機構、懸念はしていたがうまく動かない、再検討の必要がある、加工機械さえあれば

アーム部分にも問題がある、ハンドの角度を変える箇所、ブラケットが邪魔して角度に制限がかかってしまう、これはシャフトで動力を伝えるのではなく板金をサイドにつければ解決しそうだ

色々雑なのは勘弁だな、バイスもボール盤も何も無い状態でやるのはかなりつらい

しかしこうやってつくりながら色々考えるのは楽しい

ロボットアームの設計、製作１

図面を出力して部材加工と組立を行うが、土台の部分製作中に問題発生

全部板金で作成するつもりだったが不安要素の一つだった板金曲げがうまくいかずゆがんでしまった。シャフトがまっすぐ立たない＆回転しない状態になってしまったので急きょ設計変更して10mm厚の板を使って土台の製作をすることにした。

これでゆがみが原因で回転しない状態にはなりにくくなったが製作する道具の精度が悪い、ボール盤すらないので穴位置がずれて大変、フライスも無いので平行だして削ることも不可能なので結構つらい、あとはフレームの製作になるが穴位置ずれまくるので結構大変
今日はここまで

ロボットアームの設計2

おおよそ設計完了、あとは材料をそろえる、モノタロウで主要な材料は注文した。
ミスミも個人取引してくれればと思うんだがな、アルミの角材や回転台は通販は異様に高いか、
安くても送料で高くつくのでホムセンで買う予定。

土台を回すのにステッピングモーターを使う
在庫しているステッピングモーターに歯車がついておりこれが非常に邪魔、
ハンマーで叩いたりしたが全く取れなかった為、
ダイレクトに回転させるのではなく、歯車を通して回転させる構造に変更する、

モーターについているモジュールの計算もしたんだが
なんだかこのついている歯車ってひょっとしたらタイミングベルトをひっかける物では？
相当前に秋月で買った上にマニュアルも無いし秋月でも取扱い中止してるからなんだかわからん

 あとアルミ厚み2mmで考えているが多分はさみで切れないだろうな、ポケットベンダーってのを買ったが曲げられるのかね、ダメなら1.5mmに変更しよう、
趣味だといろいろ試せて良い。金がかかるのがネックだが

折を見て2D図面に落とし込む作業もやろう、この3DCADは遊びでやる分には
なかなか使えて非常に良い、STL出力もできるのがGood