はじめに
本ドキュメントはMIRS1805のメカニクス開発報告書である。
製作物一覧
| 名称 | 製作個数(個) | 構想担当者 | 製作担当者 |
|---|---|---|---|
| 標準機ユニット | １ | 増田 | 長野、増田、宮林 |
| 緊急停止スイッチユニット | １ | 増田 | 長野、増田、宮林 |
| 首全体ユニット | １ | 増田 | 長野、増田、宮林 |
| 顔ユニット | １ | 増田 | 長野、増田、宮林 |
| 外装全体 | １ | 増田 | 長野、増田、宮林 |
２.１ 標準機ユニット
詳細設計書:MIRS1805 標準機ユニット詳細設計書
写真をfig.1に示す。
fig.1標準機ユニット正面
fig.2標準機ユニット上
fig.3標準機ユニット横
２.２ 緊急停止スイッチユニット
詳細設計書:MIRS1805 緊急停止スイッチユニット詳細設計書
写真をfig.4に示す。
fig.4緊急停止スイッチユニット
２.３ 首全体ユニット
詳細設計書:MIRS1805 首全体ユニット詳細設計書
写真をfig.5、fig.6、fig.7に示す。また各完成パーツの写真のリンクを示す。
fig.5首全体ユニット正面
fig.6首全体ユニット横
fig.7首全体ユニット上
MIRS1805 首モータマウント
MIRS1805 ボールねじ受け止め上
MIRS1805 ボールねじ受け止め下
MIRS1805 首ユニット１上図
MIRS1805 首ユニット１正面図
MIRS1805 首ユニット２上図
MIRS1805 首ユニット２正面図
MIRS1805 首ユニット３上図
MIRS1805 首ユニット３正面図
MIRS1805 首ユニット４
２.４ 顔ユニット
詳細設計書:MIRS1805 顔ユニット詳細設計書
写真をfig.8、fig.9、fig.10に示す。
fig.8顔正面
fig.9顔上
fig.10顔横
２.５ 外装全体ユニット
詳細設計書:MIRS1805 外装全体詳細設計書
写真をfig.11、fig.12、fig.13に示す。
fig.11外装胴体
fig.12外装首内側
fig.13外装首外側
外観図
完成した機体の外観図をfig.14、fig.15、fig.16に示す。
fig.14外観正面
fig.15外観上
fig.16外観横
評価
各パーツの評価を以下に示す。
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機体全体
機体全体の重量は9.65[kg]である。
詳細設計書で構想していた場合のときより約1.15[kg]も重量を減らすことができた。
これは、外装を新聞紙や紙で作ったためだと考えられる。
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首上下用モータマウント
SolidWorksで設計したものを3Dプリンタで出力した。
設計段階でモータをはめ込む穴はφ40[mm]だったが、実際にはφ38[mm]だった。
このことから、誤差は2[mm]なら許容範囲だと考えられる。
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ボールねじ固定用の上下の受け
SolidWorksで設計したものを3Dプリンタで出力した。
固定上は、設計段階でボールねじをはめ込む穴はφ6[mm]だったが、実際にはφ6[mm]だった。
ボールねじの大きさはφ6[mm]だが、しっかりとはまったので精度は良いといえる。
固定下は、設計段階でボールねじをはめ込む穴はφ6[mm]だったが、実際にはφ6[mm]だった。
ボールねじの大きさはφ6[mm]だが、しっかりとはまったので精度は良いといえる。
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首の根元板
首用のモータとボールねじ固定用の受けを固定するための穴の加工を行った。この作業はインパクトドライバーで開けた。
これは、穴の拡張や新規に穴を開けることで、用途を満たすことができた。
シャーシは設計段階でφ400[mm]だったが、実際にはφ395[mm]だった。
このことから、誤差は5[mm]なら許容範囲だと考えられる。
また、モータの先につけるギア（小）がφ6[mm]だったが、実際には約φ8[mm]だった。
このことから、誤差は2[mm]なら許容範囲だと考えられる。
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首の可動板
SolidWorksで設計したものを工場でレーザー加工機で加工した。 しかしケーブルを通すための穴がなかったため、追加で手作業で加工した。
設計段階で大きさはφ173[mm]だったが、実際にはφ173[mm]だった。
このことから、誤差は0[mm]なので、精度は良いといえる。
また、追加で加工したほぼ円形に近い形で削った場所は、一番大きく削ったところでもφ1.5[mm]だった。
ねじを止めるための穴に影響はなかったため、精度は良いといえる。
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首のフレームガイド板
SolidWorksで設計したものを工場でレーザー加工機で加工した。 しかしケーブルを通すための穴がなかったため、追加で手作業で加工した。
設計段階で大きさはφ190[mm]だったが、実際にはφ190[mm]だった。
このことから、誤差は0[mm]なので、精度は良いといえる。
また、追加で加工したほぼ円形に近い形で削った場所は、一番大きく削ったところでもφ1.5[mm]だった。
ねじを止めるための穴に影響はなかったため、精度は良いといえる。
-
顔固定板
SolidWorksで設計したものを工場でレーザー加工機で加工したため、精度に問題は見られなかった。
設計段階で大きさはφ205[mm]だったが、実際にはφ205[mm]だった。
このことから、誤差は0[mm]なので、精度は良いといえる。
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顔パーツを置く為の板
SolidWorksで設計したものを工場でレーザー加工機で加工したため、精度に問題は見られなかった。
設計段階で幅210[mm]、奥行き313.5[mm]だったが、実際には幅210[mm]、奥行き315[mm]だった。
このことから、幅の誤差は0[mm]なので、精度は良いといえる。
奥行きの誤差は1.65[mm]なので、許容範囲である。
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顔パーツを全て合わせたもの
全体の重量は、1.688[kg]だった。
機体の前方にあるので、走行が安定しないと思ったが、安定したので、問題はなかった。
また、設計段階で幅492[mm]、高さ269.5[mm]だったが、実際には幅494[mm]、高さ277[mm]だった。
このことから、幅の誤差は2[mm]なら許容範囲だと考えられる。
奥行きの誤差は7.5[mm]なら許容範囲だと考えられる。
また、顔の一部であるディスプレイについても評価した。
ディスプレイを縦向きにしたときで計測を行った。
設計段階では縦217.5[mm]、横160[mm]、高さ14.0[mm]だったが、実際には縦219[mm]、横158[mm]、高さ14.5[mm]だった。
このことから、縦の誤差は1.5[mm]なら許容範囲だと考えられる。
横の誤差は2[mm]なら許容範囲だと考えられる。
高さの誤差は0.5[mm]なら許容範囲だと考えられる。
工数分析
| 名前 | CAD作成[h] | 製造・加工[h] | ドキュメント整備[h] | 合計[h] |
|---|---|---|---|---|
| 長野 | 25 | 45 | 9.5 | 79.5 |
| 増田 | 81 | 19.5 | 0 | 105.5 |
| 宮林 | 0 | 44 | 33.5 | 77.5 |
増田が主体となって、CAD作成を行っていることがわかる。増田のCAD作成が大部分を占めているのは、途中で仕様の変更などがあった際、CADの扱いに慣れている増田がCAD、長野、宮林で加工をするという役割分担を行えてたからである。
合計的にみて、少し増田の作業が多くなってしまったが、各々がそれぞれ得意な作業を分担しながら行えていたと思う。
総括
我々が作ったMIRS(キリン)はクラスメイトという設定のためデザインにこだわった。
そのため本体完成が発表会間近になってしまい、社会実装まで出来なかったのは真に残念だった。
ただキリンの目玉機構のひとつである首の伸縮機構は完成し、発表会でもスムーズに動作してよかった。
またそれぞれ役割分担がしっかり行えた事で、作業がスムーズに進んだ点も良かった。