最終更新日:2012.5.2

目次

1. はじめに
2. 解体手順
3. 分析

2.解体手順

今回解体する機体は,前年度のMIRS1105である.

MIRS1105全体写真その1 MIRS1105全体写真その2

以下の手順で解体を行った.

1.下段と中段,上段シャーシの取り外し
2.コネクタの取り外し
3.バンパの取り外し
4.上段シャーシの取り外し
5.CPUボードのコネクタの取り外し
6.LCD,MCB,DB,CPU,FPGA,電源ボードと超音波センサの取り外し
7.ボード間のコネクタの取り外し
8.タッチセンサ,白線センサの取り外し
9.ボールキャスター取り外し
10.下段シャーシからモータマウントの取り外し

1.下段と中段,上段シャーシの取り外し

上段シャーシ,中段シャーシ,下段シャーシを取り外した.
MIRS1105班のMIRSは,上段に,超音波センサとWebカメラ,中段にCPUボード,FPGAボートとドーターボード
下段には,モーター,MCB,タッチセンサ,白線センサを取り付けてあった.各シャーシ間は,標準機の
支柱(丸)でなく,長ねじをプラスチックパイプに通したもので,４カ所を支えていた.

MIRS1105-MECH-0001 　メカニクス詳細設計書

　中段

　上段

2.コネクタの取り外し

シャーシ間にまたがるコード類のコネクタを取り外した.
具体的には,白線センサとタッチセンサを ドータボードにつなぐコネクタ,MCBをドータボードと電源ボードにつなぐコネクタ,
超音波センサを 電源ボードにつなぐコネクタ,電源ボードとCPUボードをつなぐコネクタである.
詳しくは以下の図のように配線されていた.
　配線図

3.バンパの取り外し

中段シャーシの端周りの,バンパーを取り外した. バンパーは,ドライバーを用いてM3なべ小ネジ8mmを2本ずつ,M3ナットを2個ずつ,蝶番を取り外した.
蝶番はM3なべ小ネジ6mmを2本ずつ,M3ナットを2個ずつ使用し,蝶番が上段シャーシの下側へ取り付けてあったところを取り外した.

　バンパー

MIRSMG3D バンパー製造仕様書

4.上段シャーシの部品の取り外し

上段シャーシには超音波センサ,Webカメラ,バッテリーケース,LCDボードが取り付けられていた.

5.CPUボードのコネクタの取り外し

CPUボードにつながっているLPTコネクタ,シリアルコネクタ,USBコネクタ,VGAディスプレイコネクタを取り外した.

　CPU

6.LCD,MCB,DB,CPU,FPGA,電源ボードと超音波センサの取り外し

それぞれのボードはネジとナット,スペーサーにより取り付けられていたので,ドライバーを用いて取り外した.
超音波センサはそれぞれL字の金具を用いて上段に垂直に取り付けられていた
. CPUとFPGAはISAバスにより接続され中段に取り付けられていた.DBはスペーサを用いて中段に取り付けられていた.
MCBも短いスペーサを用いて下段に取り付けられていた.
LCDボードは,標準機には取り付けられてなかったが,L字の金具を用いて新たに上段と中段の間に垂直に設置されていた.

　FPGA 　DB

　電源ボード 　LCDボード 　USS

MIRSMG3D MTCB製造仕様書

MIRSMG3D 超音波センサボード製造仕様書

7.ボード間のコネクタの取り外し

CPUボードとFPGAボードのPC104コネクタ(ISAバス)を取り外した.PC104コネクタが前方に来るように取り付けられていた

8.タッチセンサ,白線センサの取り外し

タッチセンサは,下段シャーシの前部のタッチセンサ取付穴から取り外した.
各タッチセンサは,M2なべ小ねじ10mmを２本ずつ使用して下段シャーシの上
部から固定していたので,ドライバーを使って取り外した.前方,左右斜めの計３個あった.
白線センサは下段シャーシの白線センサ取り付け穴から,取り外した.
M3なべ小ネジ8mmを使用し,白線センサと下段シャーシの間には,スペーサーやワッシャーを挟まっていたため,
それとともに 取り外した.M3なべ小ネジ8mmを使用していたので,ドライバーを使用した.

　タッチセンサ 　白線センサ

9.ボールキャスター取り外し

下段シャーシの前後からボールキャスタを取り外す.
ボールキャスターは下から子ネジ40mmを通し下段シャーシとの間にスペーサー30mmを挟みナットを使用して4か所固定されている.
また,前のボールキャスターはスペーサーがバネに取り変えられているが詳細は3. 分析
にて解説する.

MIRS1105 キャスター改良設計書

10下段シャーシからモータマウントの取り外し

円柱ハブシャフトとプーリー取付部が輪ゴムでつながれているので取り外す.
下段シャーシからモータ取り付け用金具,ロータリーエンコーダ取付用金具が下から通された子ネジで取り付けられているので取り外す.
ロータリーエンコーダ取付金具が子ネジ,ワッシャー,ナットを用いてモータ取り付け金具につけられているので取り外す.
モータ取り付け金具からモータを,ロータリーエンコーダ取付金具からロータリーエンコーダを取り外す.それぞれ子ネジが3本ずつで取り付けられているのでドライバーを用いて取り外す.
モータからタイヤを取り外す.

　モータマウント

MIRSMG3D モーター取り付け金具製造仕様書

MIRSMG3D ロータリーエンコーダ取り付け金具製造仕様書

3.分析

解体により気付いた,前年度MIRS1105の標準機との相違点,工夫点を解説する.

• 3.1　メカ

  
  標準機との変更点
  
  ・前のボールキャスター支持部にバネが取り付けられている
  
  標準機ではスペーサーとネジにより支持されていたが,スペーサーをバネに取り変えてある.これにより,シーソーを登る際前のキャスターの支持部が縮んで車輪が走行面から離れることがないようにされている.
  
  　キャスター
  
  　キャスターの構造図
  
  MIRS1105_キャスター改良設計書
  
  ・ロータリーエンコーダのプーリーのギアの変更
  
  　標準機で使用されている輪ゴムは市販の家庭用の物で,プーリーの規格と合致したものでないためエンコーダの軸の歪の原因となりえる.またプーリーとロータリーエンコーダの軸とがしっかりと固定されていないため,軸方向の撚れの原因となる. 以下の画像の左側が標準機,右側がMIRS1105のものでありサイズが大きく変更されていることがわかる.
  
  　プーリー
  
  MIRS1105_駆動系詳細設計書
  
  ・USB取り付けパネル,PS/2LAN取り付けパネル,VAG取り付けパネルを上段シャーシに１枚にまとめてある.
  
  詳細は上段図を参照
  
  ・シャーシを上下段から上中下段へ変更
  
  　　下：アルミ　中：アルミ複合　上：塩ビ　を使用.
  これにより大幅な軽量化が行われモーター軸への負荷の軽減,必要なトルクを下げることに成功している.
  
  MIRS1105_シャーシ詳細設計書
  
  

• 3.2　エレキ

  
  標準機との変更点
  
  ・ドータボードを一枚にまとめてあり,下段に配置
  
  　利点…スペースを節約するためにまとめたと考えられる.
  
  ・LCDボードを搭載
  
  　利点…プログラムの経過,エラーの視覚化が可能になる
  　LCDボード
  
  MIRS1105 システム提案書レビュー議事録
  MIRS1105_LCDボード詳細設計書
  
  ・左右の両端に２個の白線センサを使用
  
  　利点…白線感知の精度向上が考えられる
  
  ・超音波センサを,前方２個,側方各１個使用
  
  　利点…より良い精度で左右の壁との距離を測り,中央寄りの走行が実現される
  　超音波センサ
  
  MIRS1105_超音波センサ詳細設計書