沼津高専 電子制御工学科
MIRS9801 メカニクス詳細設計書
MIRS9801-ASBY-0002-B04
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
B01 1999.6.25 藤池 田中 全体に及ぶ書き直し
B02 1999.7.1 藤池 田中 ツリーの更新
B03 1999.9.14 藤池 島村 ツリーの更新
B04 2000.2.29 島村 島村 関連文書の変更

目次

  1. はじめに
  2. 概要
    1. 外形
    2. センサ系
    3. 電源系
    4. 駆動系
  3. 外観
  4. 構成
    1. シャーシフレーム
    2. VMEラックフレーム
    3. 電源ユニット
  5. 主用寸法
    1. 各フレーム
    2. 電源の配置
  6. 重量・重心
  7. ケーブル
  8. 製造ツリー

１．はじめに

 本ドキュメントは、MIRS9801のシステム製造仕様書の作成に必要な事項を述べる。

２．概要

 MIRS9801システムのハードウェアは標準MIRS(注1)に準ずる構成を有し、シャーシフレームユニット、VMEラックフレームユニット、VMEラックフレームユニット、電源ユニット、タッチセンサユニットから構成されているが、 MIRS9801固有の機能を実現するためにいくつかの変更点がある。標準MIRSと異なる点は左右に超音波測距センサをそれぞれ各一個を有する点、前２個、右に１個の赤外光検出センサを有する点と タッチセンサ機能をかねたスイッチ押下用バンパを左右側面に各１個、前方に６個有する点である。

（注１）沼津高専電子制御工学科のMIRSカリキュラムにおいて開発された、68000プロセッサにより制御される２輪独立駆動の走行制御系と各種センサを搭載した、小型自律移動ロボットである。詳細はMIRSデータベースの 標準MIRS（現在作成中） に詳しく記載されている

  1. 外形
      外形は標準MIRSとほぼ同形を成すが、バンパ型タッチセンサが湾曲して両側面についている(図2.１参照)。

  2. センサ系
    • 超音波測距センサはシャーシフレームの右上とVMEラックフレームの右上部分に 各1個づつ配置される(図1参照)。性能は
        • 滑らかな平面および直径30cmの円筒側壁と正対した状態で
        測定範囲 : 20[cm]〜90[cm]
        測定誤差：5[cm]以内
        である。

    • 赤外光検出センサは、シャーシフレームの上面前部に２つと右側面に1つ計3つ設置される。
        • マシン全部のタッチセンサはポストが発光する赤外線の正面４０ｃｍ以内を感知できるように設置され、そこに接近した時、その赤外線を両方のセンサで検出できるようにし、側面のセンサは競技規定のポストが発光する赤外線の正面４０cm以内に接近したときこの赤外線を検出できるように設置される。

    • バンパ型タッチセンサはシャーシフレームの前面に６個と両側面に各１個づつ計８個設置される（外形は図１参照）。
        • 前面のタッチセンサはシステムの前面に平行に平面板を近づけた時、すべてのセンサが感知できるように取り付ける。パーソナルコンピュータのキーボードを押下する程度の圧力で接触を感知できること。左のバンパはマシンとポストがすれ違うように接触した時に感知できるように取り付ける。パーソナルコンピュータのキーボードを押下する程度の圧力で接触を感知できること。

  3. 電源系

  4. 駆動系

3.外観

図１に外観を示す。

図１．MIRS9801外観図 （頭脳WinCAD）

4.構成

MIRS9801はシャーシフレームユニット、VMEラックフレームおよび電源ユニットの３つのユニットから構成される。各ユニットの構成要素を以下に述べる。
  1. シャーシフレーム
  2. VMEラックフレーム
  3. 電源ユニット

５．主用寸法

  1. 各フレーム

    図2.1階シャーシフレーム （頭脳WinCAD）



    図3．2階シャーシフレーム （頭脳WinCAD）

  2. 電源の配置

    図4.電源系（頭脳WinCAD）

６．重量・重心

各部の質量
質量（ｋｇ）
１階シャーシフレーム１．４
２階シャーシフレーム０．３
VMEラック１．５
電源ユニット０．３
駆動系０．３
総質量３．８

各質量は上記の各値を目標に４．0以内に収めることを目標とする。また、重心は以下の図による。
図．重心 （頭脳WinCAD）

７．ケーブル

  1. ケーブル一覧
    From To 備考
    ケーブル名 コネクタ形状 接続先 ラベル コネクタ形状 接続先 ラベル
    MPUボード
    - MMIボードケーブル    		 40PinHeader MPU_CN1 MPU 40PinHeader MMI_CN2 MMI MMIボードのコネクタは基盤に直付けになる
    I/Oボード
    - I/Osubボードケーブル    		 50PinHeader IO_CN3 I/O3 50PinHeader IOS_CN2 I/Osub2
    I/Oボード
    - ロータリーエンコーダ
    赤外線センサ周辺回路ケーブル    		 50PinHeader IO_CN2 I/O2 Lumberg MICS4 ロータリーエンコーダコネクタ R・E
    5045-05A(MOLEX) AC1-CN1 AC1.1
    5045-05A(MOLEX) AC2-CN1 AC2.1
    赤外線センサ周辺回路
    - 赤外線センサケーブル    		 5045-03A(MOLEX) AC1-CN2 AC1.2 5045-03A(MOLEX) IRS1-CN IRS1
    5045-03A(MOLEX) AC1-CN3 AC1.3 5045-03A(MOLEX) IRS2-CN IRS2
    5045-03A(MOLEX) AC2-CN2 AC2.2 5045-03A(MOLEX) IRS3-CN IRS3
    I/Osubボード
    - 超音波センサ送受信回路ケーブル    		 16PinHeader IOS-CN3 I/Osub3 5045-04A(MOLEX) USS1-CN USS1
    5045-04A(MOLEX) USS2-CN USS2
    I/Osubボード
    - Power Distributorケーブル    		 5046-05A(MOLEX) IOS_CN5 I/Osub5 5046-05A(MOLEX) PD_CN4 PD4
    I/Osubボード
    - タッチセンサボードケーブル    		 16PinHeader IOS_CN4 I/Osub4 16PinHeader TSB_CN1 TSB1
    タッチセンサボード
    - タッチセンサケーブル    		 5045-03A(MOLEX) TSB_CN2 TSB2
    		マイクロスイッチ1 TS1 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN3 TSB3
    		マイクロスイッチ2 TS2 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN4 TSB4
    		マイクロスイッチ3 TS3 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN5 TSB5
    		マイクロスイッチ4 TS4 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN6 TSB6
    		マイクロスイッチ5 TS5 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN7 TSB7
    		マイクロスイッチ6 TS6 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN8 TSB8
    		マイクロスイッチ7 TS7 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN9 TSB9
    		マイクロスイッチ8 TS8 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    Power Distributor
    - VMEラックケーブル    		 53259-04(ＭＯＬＥＸ) PD_CN3 PD3
    		VMEラック(+12V) +12V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる

    		VMEラック(-12V) -12V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる

    		VMEラック(+5V) +5V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる

    		VMEラック(-5V) -5V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる
    Power Distributor
    - 7.2Vバッテリケーブル    		 53259-02(ＭＯＬＥＸ) PD_CN1 PD1
    		バッテリコネクタ 7.2V1
    53259-02(ＭＯＬＥＸ) PD_CN2 PD2
    		バッテリコネクタ 7.2V2
    Power Distributor
    - Motorケーブル    		 53259-02(ＭＯＬＥＸ) PD_CN5 PD5
    		Motor(右) Motor(R) ケーブルはMotorに直付け
    53259-02(ＭＯＬＥＸ) PD_CN6 PD6
    		Motor(左) Motor(L) ケーブルはMotorに直付け

  2. ケーブルルート図
    図X．ケーブルルート図 （頭脳winCAD）

8．製造ツリー

MIRS9801製造仕様書数量
|-MIRS9801組立図(MIRS9801-ASBY-1000)1
||-シャーシ１階組立図(MIRS9801-ASBY-1100)1
|||-塩ビ板(260×230×5)mm(MIRS9801-ASBY-1101)1
|||-モーター2
|||-モーター取付金具(MIRS9801-ASBY-1102)2
|||-タイヤ2
|||- ホイール2
|||-ホイール止め金具2
|||-キャスター2
|||-ロータリエンコーダケーブル1
||||- 50pinピンヘッダコネクタ(メス）1
||||- MAXONモータ用ロータリエンコーダコネクタ2
||||- 50芯フラットケーブル300mm1
|||L ケーブル検査仕様書1
|||-側面タッチセンサ機構部(MIRS9801-ASBY-2100)2
||||-塩ビ板(50×60×3)mm(MIRS9801-ASBY-2101)1
||||-φ3×90 アルミ丸棒1
||||-φ7×40 スプリング1
||||-M3 リングワッシャ1
||||-M3 ナット1
||||-M3 スプリングワッシャ1
|||L M3×100 なべ小ネジ1
|||-タッチセンサボード(MIRS9801-ELEC-3000)1
|||-バッテリホルダ(MIRS9801-ASBY-1400)2
||||-アルミ板（56×272×1）mm (MIRS9801-ASBY-1401)1
||||-M4×15 なべ小ネジ1
||||-M4 ナット1
|||LM4 スプリングワッシャ1
|||-L字アルミ板（15×15×20　肉厚1.5）mm(MIRS9801-ASBY-1103)4
|||-L字アルミ板（15×15×20　肉厚1.5）mm(MIRS9801-ASBY-1104)2
|||-φ5 スリーブ8
|||-マイクロスイッチ2
|||-φ3×10 スペーサ8
|||-M2×15 なべ小ネジ4
|||-M2 ナット4
|||-M2 リングワッシャ4
|||-M3×10 なべ小ネジ16
|||-M3×15 さら小ネジ12
|||-M3×25 なべ小ネジ12
|||-M3 ナット32
|||-M3 リングワッシャ12
|||-M3 スプリングワッシャ32
|||-M4×15 なべ小ネジ4
|||-M4 ナット4
|||-M4 リングワッシャ4
|||-M4 スプリングワッシャ4
||Lシャーシ１階試験仕様書1
||-シャーシ２階組立図(MIRS9801-ASBY-1200)1
|||-塩ビ板(260×230×5)mm(MIRS9801-ASBY-1201)1
|||-VMEラック部(MIRS9801-ASBY-3000)1
||||-VMEラック(MIRS9801-ASBY-3001)1
||||-CPUボード（VSBC1）1
||||-IOボードアセンブリ1
|||||-IOボード（VIPC310）1
|||||-IPDigital48ボード1
|||||-ロータリエンコーダボード1
||||Lジャンパ設定仕様書1
||||-IOSubボード1
||||-MMIボード(MIRS9801-ELEC-1000)1
||||-塩ビ板(140×120×5)mm(MIRS9801-ASBY-3002)1
||||-塩ビ板(132×180×5)mm(MIRS9801-ASBY-3003)1
||||-PDボード(MIRS9801-ELEC-2000)1
||||-φ3×5 スペーサ4
||||-φ3×10 スペーサ4
||||-M3×20 なべ小ネジ8
||||-M3 ナット4
||||-M3 リングワッシャ4
||||-M3 スプリングワッシャ4
||||-M4×30 さら小ネジ8
||||-M4 リングワッシャ8
||||-M4 スプリングワッシャ8
|||LVMEラックジャンパ設定仕様書1
|||-超音波センサ2
|||-赤外線センサ3
|||-赤外線ボード部(MIRS9801-ASBY-4100)1
||||-赤外線ボード2
||||-塩ビ板(55×100×3)mm(MIRS9801-ASBY-4101)1
||||-L字板(10×10×90　肉厚1)mm(MIRS9801-ASBY-4102)1
||||-φ2×10 スペーサ8
||||-M2×20 なべ小ネジ8
||||-M2 ナット8
||||-M2 リングワッシャ8
||||-M2 スプリングワッシャ8
||||-M3×15 なべ小ネジ2
||||-M3 ナット2
||||-M3 リングワッシャ2
|||LM3 スプリングワッシャ2
|||-φ3×5 スペーサー12
|||-φ3×10 スペーサー4
|||-M3×15 なべ小ネジ4
|||-M3×20 なべ小ネジ14
|||-M3 ナット16
|||-M3 リングワッシャ18
||LM3 スプリングワッシャ14
||-前面バンパ型タッチセンサ機構部(MIRS9801-ASBY-1300)1
|||-塩ビ板(70×230×5)mm(MIRS9801-ASBY-1301)1
|||-蝶番部(MIRS9801-ASBY-1302)6
||||-塩ビ板(50×35×3)mm(MIRS9801-ASBY-1303)1
||||-蝶番(32×22　肉厚0.8)mm1
||||-L字アルミ板(15×15×35　肉厚1.5)mm(MIRS9801-ASBY-1304)1
||||-Ｍ3×10 なべ小ネジ4
||||-Ｍ3 ナット4
|||LＭ3 スプリングワッシャ2
|||-マイクロスイッチ部(MIRS9801-ASBY-1305)6
||||-マイクロスイッチ1
||||-L字アルミ板(10×10×25　肉厚1)mm(MIRS9801-ASBY-1306)1
||||-Ｍ2×15 なべ小ネジ2
|||LＭ2 ナット2
|||-Ｌ字アルミ板(15×15×35　肉厚1.5)mm(MIRS9801-ASBY-1307) 4
|||-Ｍ3×10 なべ小ネジ12
|||-Ｍ3×15 なべ小ネジ12
|||-Ｍ3 ナット24
|||-Ｍ3 リングワッシャ24
||LＭ3 スプリングワッシャ24
||-ロータリーエンコーダケーブル1
||-赤外線センサケーブル1
||-I/O、I/OSubケーブル1
||-超音波センサケーブル1
||-タッチセンサケーブル1
||-I/OSub、PDケーブル1
||-モータケーブル1
||-PD、7.2Vケーブル1
||-PD,VMEケーブル1
||-MPU、MMIケーブル1
||-マイクロスイッチケーブル1
||-ケーブル接続図1
||-Ｌ字アルミ板(10×10×15　肉厚1)mm (MIRS9801-ASBY-1001)6
||-φ5×70 ステンレスパイプ4
||-M3×15 なべ小ネジ12
||-M3×10 なべ小ネジ24
||-M3 ナット36
||-M3 リングワッシャ36
||-M3 スプリングワッシャ36
||-M5×80 長ネジ4
||-M5 ナット8
||-M5リングワッシャ8
|LM5 スプリングワッシャ8
|-バッテリ2
|-ソフトウェアインストール手順書1
| LMIRS9801.c（プログラムファイル）1
|-MIRS9801試験仕様書1
LMIRS9801取扱説明書 1
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