名称 MIRS1205組立手順書
番号 MIRS1205-MECH-0002

最終更新日:2013.2.6

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2013.2.6 荻野 初版



目次





0 MIRS1205全体図

 組み上がった状態のMIRS1205の全体像を以下に示す。
  
全体像1   全体像2   上段シャーシ前方が開いた時の全体像1   上段シャーシ前方が開いた時の全体像2

1. 下段シャーシの組立

1.1 モーター、ロータリーエンコーダの取り付け
 モーターとロータリーエンコーダを取り付けた。
標準機と異なり、モーターとロータリーエンコーダーを下段シャーシの下側に取り付けた。これは、本機を使用した昨年度のMIRS1102班と同じ仕様である。
この仕様は標準機には無いサスペンション(後述)を新たに取り付けるために、 MIRSの車高を上げ、地面と下段シャーシの間に広いスペースをとる必要が必要であるからである。
 まず、ロータリーエンコーダとロータリーエンコーダ取り付け用金具を固定してある取り付け用金具側面のネジ2本を下段シャーシの裏側から取り付け、ロータリーエンコーダを取り付けた。
次にモーターとモーター取り付け用金具の側面の3つの穴を固定してあるネジを取り付け、モーター(ギアも含む)を取り付けた。


1.2 タイヤの取り付け
 タイヤを取り付けた。タイヤには専用のナットを使用した。

1.3 サスペンションの取り付け
 サスペンションを取り付けた。
 MIRS1102班オリジナルのサスペンションをそのまま再利用した。前方と後方でつくりが違う。
バネ状のサスペンションユニットはアルミ角柱(10×10mm)二本に穴を開け、 その穴とサスの一端の穴に長ネジを通してナットではさみこんで位置を調整し、固定した。
また、そのアルミ柱は下段シャーシに直にアルミ柱一本につきネジ2本とナット2つで固定した。その他に直接下段シャーシに蝶番を前方サス用に1つ、後方サス用に2つの計3つ取り付けた。
全ての蝶番を下段シャーシにネジ4本とナットを用いて固定した。なお、MIRS1205を作成中に誤って後サスペンションの部品を2つ破損させてしまったため、
以前から導入を計画していたサスペンションの補強材を制作して、分割された二つの部品をつなぎ合わせた。(新たな部品は制作しなかったため。補強材でつなぎ合わせただけのものしかない。)

1.4 ボールキャスターの取り付け
 ボールキャスターを下段シャーシの前後のサスペンションの先端に取り付けた。
サスペンション機構の支柱2本に、ネジをそれぞれ1本づつ使用し、ボールキャスターを固定した。
1.5 支柱の取り付け
 下段シャーシにアルミ支柱を4本、取り付けた。

2. 上段シャーシの組立

 今回使用した上段シャーシは、標準機のものを参考にして大きさは同じでCPUボードやドータボードがMIRS本体後部も下段シャーシに取り付けるために上段シャーシ後部を
大きく長方形にくり抜いた設計変更を行って作成した自作上段シャーシを用いた。
 
2.1 バッテリーボードの取り付け
 上段シャーシを下段シャーシに取り付けた4本のアルミ支柱の上に取り付ける前に、上段シャーシの裏側にバッテリーを収納するための
バッテリーボードを、二ヶ所にそれぞれ支柱を5本使用して取り付けた。上段シャーシの設計上の問題(上記、「1 標準機部品設計変更・追加部品、リスト」の
「上段シャーシ」参照)から、そのままではバッテリーを取り付けたときにバッテリーの重みで上段シャーシの先頭部が変形してしまう恐れがあったため、
下段シャーシから長い皿ネジを立ててバッテリーボードの前方下部を支えるような支柱の役割をさせた。

2.2 上段シャーシの取り付け
 上段シャーシを下段シャーシに取り付けたアルミ支柱4本に取り付けた。
 上段シャーシは上の1標準機部品設計変更・追加部品、リスト、2 制作部品図面、組立図、最終完成図の通りに設計変更を行い、製作したものを取り付けた。
設計変更を施した上段シャーシには前後に向きが決まっているので注意して取り付けた。
2.3 バンパーの取り付け
 バンパーは上段シャーシの前面・右前面・左前面の三ヶ所に、蝶番を各二個使用して取り付けた。前面のバンパーの蝶番と上段シャーシの間にスペーサーを入れ、
標準機に使用していた高さの低いバンパーでも、下段シャーシのタッチセンサに反応するようにした。左右バンパーをシャーシの角の角度に合わせて内側に
折りたたまれるような形状にするために、左右バンパーの先にペットボトルの一部を加工した部品を取り付けた。これは、上段シャーシの角がコースに
引っかからないようにするためである。バンパーには、MIRS1205の班員の写真を貼り付けた。

3. エレキ系統ボード、部品の取り付け及び配線

3.1 主要ボード類及び、電源ボードの取り付け
   ドータボード上段、ドータボード下段、FPGAボード、CPUボードを下段シャーシ後方部に取り付けた。
主要ボードをMIRS本体の後方下部に設置したことで、MIRSの前方部に広い空間を作りだし、後述の超音波センサを搭載するスペースを広く取ることができた。
各ボードの取り付け順は標準ボードと変わらず、下からスペーサー、CPUボード、スペーサー、FPGAボード、スペーサー、ドータボード下段、スペーサー、
ドータボード上段、の順番で取り付けたが、MIRSのスペース確保のためにさらにその上からスペーサーをはさんで、電源ボードを一番上部に取り付けた。
電源ボードを主要ボードの上に取り付けたことで、MIRSの起動を簡単に行うことができたのと同時に、更なるMIRSのコンパクト化に成功した。

3.2 コネクタの取り付け
 USBコネクタ(2ポート)、LPTコネクタ、シリアルコネクタ、VGAディスプレイコネクタなどのコネクタ類を取り付けた。
 標準機の「
MIRSMG3D 各種ポート取付板製造仕様書」に記載されている設計図を元に各コネクタの取り付け部を自作した上段シャーシの後部の主要ボード及び電源ボードが格納された長方形の空間の左右にそれぞれ取り付けた。
CPUボードから出ている各コネクタのポートを取り付けるために、主要ボードをまとめたやぐらから近い位置の上段シャーシ上に取り付けるためにポート穴および、
ネジ穴を上記の仕様書の設計に基づいて開けた。USBコネクタは全部で4つあり、主要ボードのやぐらからすぐの左右に2つずつ取り付けた。LPTコネクタと
FPGAダウンロードケーブルとの接続部を右側USBポートの外側、シリアルコネクタと超音波制御ボード親機から配線されたシリアル通信用ケーブルに接続部との接続部を左側USBポートの外側に付けた。
 また、VGAディスプレイコネクタとPS/2端子は使用しなかったので、上段シャーシにポートは作らなかった。VGAディスプレイコネクタとPS/2端子は主要ボードのやぐらの下部に収納した。

3.3 超音波センサの取り付け
 超音波センサはを四つ取り付けた。
 前方用に2つ、左右それぞれに1つに取り付けた。前方用の2つの超音波センサは標準機と同じく後述のWebカメラを間にはさむような形で、MIRSの前方左右に取り付けた。
左右のそれぞれの超音波センサはMIRSの中心部に互いに背中合わせになるように取り付けた。この2つの超音波センサの裏側の基盤が接触によるショートを起こさないために
裏側にはガムテープを貼った。(この処置は、他の全ての基盤に置いてもなされている。)取り付け用金具は厚さ1.5mmのL字型アルミ角パイプ(アングル)を用いて
上段シャーシと各超音波センサとを取り付けた。左右の超音波センサについては最低測定可能距離が20cmであるため、左右の壁との距離をできる限り大きく取ることが
できるようにするために、アングルから超音波を取り付けるための支柱をMIRSの中心に向かって伸ばし、中心付近ん左右の超音波がくるようにした。
 また、左右の超音波センサには底を抜いた透明なプラスチック製コップを取り付け、ノイズを極力なくす工夫を施した。

3.4 Webカメラの取り付け
 Webカメラは標準に使われていたものをそのまま使用し、MIRSの前方中心に取り付けた。
 カメラの取り付けには1102班の時と同じく金具を使用せずに標準機のカメラに以前使用した班が開けたと思われる2つ穴に2つのネジを使用してカメラを取り付けた。

3.5 超音波センサの電源ボードの取り付け
 それぞれのボードを、シャーシとボードの間にスペーサーが四本ずつはさんでネジで固定して超音波センサの電源ボードを取り付けた。
電源ボードは前述のように主要ボードのやぐらの最上部に取り付けた。

3.6 MTCB(モーターコントロールボード)の取り付け
 モーターコントロールボードを取り付けた。
MTCBの取り付けは、上段シャーシが取り付けられた後も上段シャーシの前頭部が車のボンネットのようにして開くことが出きるため、
開いた状態でMTCBの取り付け及び取り外しの作業を行った。モーターコントロールボードは下段シャーシの中央部に2つ取り付けた。
それぞれを直接下段シャーシにナットと4本のネジを用いて固定した。
 右のモーターのMTCBを下段シャーシの中央右側に、左のモーターのMTCBを下段シャーシの中央左側に取り付けた。
しかし、MIRS1102の機体ではロータリーエンコーダーの配線が下段シャーシ後方の穴に配線がのびてロータリーエンコーダーに接続するような設計になっていた。

3.7 タッチセンサの取り付け
 タッチセンサを標準行きと同様に下段シャーシの前面・右前面・左前面の3ヶ所に取り付けた。
それぞれを直径2mのネジ2本で下段シャーシに直接取り付けた。それぞれの配線を上段シャーシ中央の穴を通ってドータボードへとつながるようにした。
3.8 白線センサの取り付け
 白線センサを取り付けた。
 前方サスペンションにアクリル板が、ボールキャスターと同じ位置に横長に取り付け、その両端に1つずつ取り付けた。
白線センサから延びる配線がサスペンション機構やモーターなどに影響しないように配線をガムテープで固定した。



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