MIRS9903 Mechanics Specification

沼津高専電子制御工学科

MIRS9903 メカニクス詳細設計書
MIRS9903-ASBY-0001b

改訂記録

版数

作成日

作成者

承認

改訂内容

A01

2000.05.30

菊池　小杉　宮田

小杉

初版

A02

2000.06.02

菊池　小杉　宮田

小杉

ケーブル表　構造ツリー書き直し

B01

2000.07.21

宮田

小杉

バンパ構造の変更による書き換え

B02

2000.12.13

宮田

小杉

車高の変更による書き換え

B03

2000.12.15

宮田

小杉

製造ツリーの書換え
超音波センサ位置変更

B04

2001.1.10

宮田

小杉

リンクの修正

B05

2001.1.26

宮田

小杉

タッチセンサの数の変更による書き直し

MIRS9903の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。 MIRS9903固有の機能を実現するためにいくつかの変更点がある。外形は8角形にし、コーナーで壁やポールと衝突しないようにし、ポールとの接触時に中心を捕らえやすくした。また、左右対称にしマシンを安定させるようにした。しかし、余分な回路を省き、車体を軽くするため、前方に3つ、斜め前方に左右各1つのタッチセンサを有し、前方に2つ、右側面に３つの赤外線センサを有する。

（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

外形
センサ系
- 超音波測距センサはシャーシフレームの左上、前後、VMEラックフレームの左上部分に各1個づつ配置される(図1参照)。性能は
- 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3つ計５つ設置される。
- タッチセンサはシャーシフレームの前面に３個と斜め前方に各１個づつ計５個設置される（外形は図１参照）。
電源系

MPCは１Fに取付け、ＰＤはVMEラック上に超音波センサと共にPDボードに取り付ける。

駆動系

最高速度：1[m/sec]

最小回転半径：3[cm]以内

ライントレース精度：

1[m]の直線をトレースしたとき移動中の左右のぶれが±10[cm]以内であること。目的地点での停止位置が半径10[cm]以内の円内にあること

3.外観

図１に外観を示す。

図１．MIRS9903外観図（頭脳WinCAD）

4.構成

MIRS9903はシャーシフレームユニット、VMEラック、VMEラックフレームおよび電源ユニットの４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。

シャーシフレーム

シャーシフレームは最下部に位置し、塩ビ版のフレームにモータ、タイヤ、ボールキャスタと下記に示すタッチセンサユニットが取り付けられている。モータは減速ギヤとロータリエンコーダが一体になったMAXON RE025-055-34EBA201Aを使用する。前面、左右斜め前方のバンパ型タッチセンサが壁やポストに接触し、最終的にポストなどの位置を検知する。

VMEラック

VMEラックの上に搭載され、エレクトロニクス基盤が各スロットに挿入される。基板のスロットへの搭載順は MIRS9903エレクトロニクス詳細設計書(MIRS9903-ELEC-0001-A01)による。ラックの天板部に電源ユニットを取り付ける。

VMEラックフレーム

VMEラックフレームはシャーシフレームの上部に位置し、エンビ板のフレームにエレクトロニクス基盤が各スロットに挿入されたVMEラックと超音波センサ基盤が取り付けられている。

電源ユニット

電源ユニットはVMEラックの左右面に位置する。

５．主用寸法

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）

6.重量

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。

７．ケーブル

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	備考
Iosubボード-超音波センサ送受信回路ケーブル	16PinHeader	IOS-CN3	IOsubCN3-USS	MOLEX5045-04A	超音波右(UUS1_CN1)	USS-R
				MOLEX5045-04A	超音波前(UUS2_CN1)	USS-F
				MOLEX5045-04A	超音波左(UUS3_CN1)	USS-L
				MOLEX5045-04A	超音波後(UUS4_CN1)	USS-T
Iosubボード-赤外線周辺回路ケーブル	16PinHeader	IOS-CN4	IOsubCN4-IRSsub	MOLEX5045-04A	赤外線周辺回路1(AC1_CN1)	IRSsub-1
				MOLEX5045-04A	赤外線周辺回路2(AC2_CN1)	IRSsub-2
				MOLEX5045-04A	赤外線周辺回路3(AC3_CN1)	IRSsub-3
赤外線周辺回路-赤外線受光素子ケーブル1	MOLEX5045-03A	AC1_CN2	AC1_CN2-IRS1	MOLEX5045-03A	超音波(INF1_CN1)	IRS1
赤外線周辺回路-赤外線受光素子ケーブル2	MOLEX5045-03A	AC1_CN3	AC1_CN3-IRS2	MOLEX5045-03A	(INF2_CN2)	IRS2
赤外線周辺回路-赤外線受光素子ケーブル3	MOLEX5045-03A	AC2_CN2	AC2_CN2-IRS3	MOLEX5045-03A	(INF3_CN3)	IRS3
赤外線周辺回路-赤外線受光素子ケーブル4	MOLEX5045-03A	AC2_CN3	AC2_CN3-IRS4	MOLEX5045-03A	(INF4_CN4)	IRS4
赤外線周辺回路-赤外線受光素子ケーブル5	MOLEX5045-03A	AC3_CN2	AC3_CN2-IRS5	MOLEX5045-03A	(INF5_CN5)	IRS5
Ioボード-ロータリエンコーダボードケーブル	173279-3(AMP)	J3		173279-3(AMP)	REB
ロータリーエンコーダボード-TSボード,ロータリーエンコーダケーブル	173279-3(AMP)	IO_CN1		5046-05A(MOLEX)	TSB
ロータリーエンコーダボード-TSボード,ロータリーエンコーダケーブル	173279-3(AMP)	IO_CN1		5046-50A(MOLEX)	RE
TSボード-タッチセンサケーブル	PS-26PE-D4LT1-PN1	TSL-CN1	T.S.-TS		タッチ前1	TS-F1
					タッチ前2	TS-F2
					タッチ前3	TS-F3
					タッチ右	TS-R
					タッチ左	TS-L
PD駆動バッテリケーブル	MOLEX53259-0220	PD_CN1	PD_CN1-M.Battery	バッテリコネクタ	７．２Vバッテリ駆動用	M.B
PD回路バッテリケーブル	MOLEX53259-0220	PD_CN3	PD_CN3-C.Battery	バッテリコネクタ	７．２Vバッテリ回路用	C.B
PDMPC電源供給ケーブル	MOLEX53259-0220	PD_CN2	PD_CN2-MPC	MOLEX53259-0220	MPC(MPC_CN2)	MPC_CN2
PDVME電源供給ケーブル	MOLEX53259-0420	PD_CN4	PD_CN4-VME		VME	VME
PDMMIケーブル	MOLEX5046-03A	PD_CN5	PD_CN5-MMI	MOLEX5046-03A	MMI(MMI_CN3)	MMI
PWMケーブル	MOLEX5046-05A	IOS_CN3	IOS_CN3-MPC	MOLEX5046-05A	MPC(MPC_CN1)	MPC_CN1
MMI_MPUボードケーブル	PS-40BD2-1 (航空電子）	MMI_CN2	MMI_CN2-MPU	PS-40BD2-1	MPUボード(PI/T)	MPU_PI/T
I/O-I/Osubケーブル	PS-50BD2-1(航空電子）	IO_CN2	IO-IOsub	PS-50BD2-1(航空電子）	I/Osubボード(IOS_CN2)	IOsub_CN2
MPC右モータケーブル	MOLEX53259-0220	MPC_CN3	MPC_CN3-Motor		右モータ	R.M
MPC左モータケーブル	MOLEX53259-0220	MPC_CN4	MPC_CN4-Motor		左モータ	L.M

8．製造ツリー

MIRS9903製造仕様書
┣ MIRS9903組立図 MIRS9903-ASBY-0002--------------------1
┃	┣ シャーシフレーム１階組立図 MIRS9903-ASBY-0003---------------------1
┃	┃	┣ シャーシフレーム
┃	┃	┃	┗ 塩ビ板 MIRS9903-ASBY-0004----------------1
┃	┃	┣ 車輪機構部
┃	┃	┃	┣ タイヤ(φ7)--------------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ ホイール-----------------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ ホイール取付金具---------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ モーター-----------------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ モーター取付金具---------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ M2×10 なべネジ----------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ M3×10 なべネジ----------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ M3×15 さらネジ---------------------------------------12
┃	┃	┃	┣ M3 ナット---------------------------------------------12
┃	┃	┃	┣ M3 ワッシャ-------------------------------------------12
┃	┃	┃	┗ M3 スプリングワッシャ---------------------------------12
┃	┃	┣ ボールキャスター MIRS9903-ASBY-0005------------------------2
┃	┃	┃	┣ M3×15 なべネジ---------------------------------------8
┃	┃	┃	┣ M3 ワッシャ------------------------------------------16
┃	┃	┃	┣ M3 ナット---------------------------------------------8
┃	┃	┃	┗ M3×5 スペーサー--------------------------------------8
┃	┃	┣ マイクロスイッチ部
┃	┃	┃	┗ マイクロスイッチ SS-5GL)------------------------------5
┃	┃	┃		┣ L字アルミ板(10×10×25) MIRS9903-ASBY-0009-----5
┃	┃	┃		┣ M2×15 なべネジ ------------------------------10
┃	┃	┃		┣ M3×15 なべネジ ------------------------------10
┃	┃	┃		┣ M2 ナット-------------------------------------10
┃	┃	┃		┣ M3 ナット-------------------------------------10
┃	┃	┃		┣ M3 ワッシャ-----------------------------------20
┃	┃	┃		┗ M3 スプリングワッシャ-------------------------10
┃	┃	┣タッチセンサ搭載部
┃	┃	┃	┣ タッチセンサ搭載板(左前)MIRS9903-ASBY-0006----------1
┃	┃	┃	┃	┣L字アルミ板MIRS9903-ASBY-0008------5
┃	┃	┃	┃	┣M3×15 なべネジ --------------------------------2
┃	┃	┃	┃	┣ M3 ナット--------------------------------------2
┃	┃	┃	┃	┣ M3 ワッシャ------------------------------------4
┃	┃	┃	┃	┗ M3 スプリングワッシャ---------------------------2
┃	┃	┃	┗ タッチセンサ搭載板(右前、左右)MIRS9903-ASBY-0007----3
┃	┃	┃		┣ L字アルミ板MIRS9903-ASBY-0008------5
┃	┃	┃		┣ M3×15 なべネジ ------------------------------6
┃	┃	┃		┣ M3 ナット-------------------------------------6
┃	┃	┃		┣ M3 ワッシャ----------------------------------12
┃	┃	┃		┗ M3 スプリングワッシャ--------------------------6
┃	┃	┣MPCボード部----------------------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ MPCボード---------------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ M3×30 スペーサー ------------------------------------4
┃	┃	┃	┣ M3×15 なべネジ --------------------------------------4
┃	┃	┃	┣ M3 ナット---------------------------------------------4
┃	┃	┃	┣ M3 ワッシャ-------------------------------------------8
┃	┃	┃	┗ M3 スプリングワッシャ---------------------------------4
┃	┃	┣タッチセンサ・ロータリーエンコーダケーブル
┃	┃	┃	┣ MAXONモータ用ロータリーエンコーダコネクタ---------------2
┃	┃	┃	┣ 50pinヘッダコネクタメス--------------------------------1
┃	┃	┃	┣ 50芯フラットケーブル(300㎜)----------------------------1
┃	┃	┃	┗ ケーブル検査仕様書-------------------------------------1
┃	┃	┣赤外線周辺回路ボード部
┃	┃	┃	┣ 赤外線周辺回路ボード-----------------------------------3
┃	┃	┃	┣ M3×5 スペーサー -------------------------------------16
┃	┃	┃	┣ M3×15 さらネジ --------------------------------------16
┃	┃	┃	┗ M3 ナット---------------------------------------------16
┃	┃	┣タッチセンサボード部--------------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ タッチセンサボード-------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ M3×5 スペーサー --------------------------------------4
┃	┃	┃	┣ M3×15 なべネジ ---------------------------------------4
┃	┃	┃	┗ M3 ナット----------------------------------------------4
┃	┃	┗ シ ャーシフレーム１階試験仕様書---------------------------------1
┃	┣ シャーシフレーム２階組立図 MIRS9903-ASBY-0011--------------------------1
┃	┃	┣ シャーシフレーム
┃	┃	┃	┗ 塩ビ板 MIRS9903-ASBY-00121-----------------1
┃	┃	┣ バンパ機構部 
┃	┃	┃	┣ フロントバンパ部
┃	┃	┃	┃	┗フロントバンパ MIRS9903-ASBY-0013----------------3
┃	┃	┃	┣ サイドバンパ部
┃	┃	┃	┃	┗サイドバンパ MIRS9903-ASBY-0014-----2
┃	┃	┃	┗ 蝶番部
┃	┃	┃		┣ 蝶番(32×32　肉厚0.8)---------------------------7
┃	┃	┃		┣ M3×10 なべネジ--------------------------------28
┃	┃	┃		┣ M3ナット---------------------------------------28
┃	┃	┃		┣ M3ワッシャ-------------------------------------42
┃	┃	┃		┗ M3スプリングワッシャ----------------------------7
┃	┃	┣ 超音波センサボード部
┃	┃	┃	┣ 超音波センサボード------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ M3×40 なべネジ---------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ M3×30 なべネジ---------------------------------------2
┃	┃	┃	┣ M3 ナット---------------------------------------------4
┃	┃	┃	┣ M3 ワッシャ-------------------------------------------8
┃	┃	┃	┣ M3 スプリングワッシャ---------------------------------4
┃	┃	┃	┣ M3×30 スペーサー-------------------------------------2
┃	┃	┃	┗ M3×20 スペーサー ------------------------------------2
┃	┃	┣ 赤外線センサボード部
┃	┃	┃	┣ 赤外線センサボード------------------------------------5
┃	┃	┃	┣ M3×15 さらネジ--------------------------------------10
┃	┃	┃	┣ M3 ナット---------------------------------------------8
┃	┃	┃	┗ M3×5 スペーサー -------------------------------------4
┃	┃	┣ VMEラック
┃	┃	┃	┣ M4×20 さらネジ---------------------------------------4
┃	┃	┃	┣ VMEラック---------------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ CPUボード---------------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ IOボードアセンブリ
┃	┃	┃	┃	┣ IOボード---------------------------------------1
┃	┃	┃	┃	┣ IPDigital48ボード------------------------------1
┃	┃	┃	┃	┣ ロータリーエンコーダボード----------------------1
┃	┃	┃	┃	┗ ジャンパ設定仕様書------------------------------1
┃	┃	┃	┣ IOsubボード-------------------------------------------1
┃	┃	┃	┣ MMIボード	
┃	┃	┃	┃	┣ MMI/Fフロントボード-----------------------------1
┃	┃	┃	┃	┗ MMI/Fメインボード-------------------------------1
┃	┃	┃	┗PDユニット部( VMEラック上）
┃	┃	┃		┣ PDボードユニット板 MIRS9903-ASBY-0018------------1
┃	┃	┃		┃	┣ M4×20 なべネジ　-----------------------4
┃	┃	┃		┃	┣ 超音波センサボード----------------------2
┃	┃	┃		┃	┣ M3×20なべネジ--------------------------8
┃	┃	┃		┃	┣ M3ナット--------------------------------8
┃	┃	┃		┃	┣ M3ワッシャ------------------------------8
┃	┃	┃		┃	┗ M3スプリングワッシャ--------------------8
┃	┃	┃		┗ VMEラックジャンパ設定仕様書----------------------1
┃	┃	┗ ケーブル類
┃	┃		┣ IOsubボード M.P.C. ケーブル
┃	┃		┃	┣ 5102-5A [MOLEX] --------------------------------2
┃	┃		┃	┣ 5芯フラットケーブル(400mm)-----------------------1
┃	┃		┃	┗ 5103 TL [MOLEX]---------------------------------2
┃	┃		┣ 赤外線センサボード － 外部回路ケーブル 
┃	┃		┃	┣ 5102-3A [MOLEX]---------------------------------6
┃	┃		┃	┣ 3芯フラットケーブル(200mm)-----------------------3
┃	┃		┃	┗ 5103 TL [MOLEX]--------------------------------18
┃	┃		┣ IOsubボード － 赤外線センサ
┃	┃		┃	┣ PS-16PE-D4LT1-PN----------------------------------1
┃	┃		┃	┣ 4芯フラットケーブル(400mm)-------------------------3
┃	┃		┃	┣ 5103 TL [MOLEX]----------------------------------24
┃	┃		┃	┗ 5102-3A [MOLEX]-----------------------------------3
┃	┃		┣ IOsubボード － 超音波センサボード回路ケーブル
┃	┃		┃	┣ PS-16PE-D4LT1-PN1---------------------------------1
┃	┃		┃	┣ 4芯フラットケーブル(400mm)------------------------3
┃	┃		┃	┣ 5103 TL [MOLEX]----------------------------------24
┃	┃		┃	┗  5102-3A [MOLEX]----------------------------------3
┃	┃		┣ IOsubボード － IOボードケーブル
┃	┃		┃	┣ PS-16PE-D4LT1-PN---------------------------------1
┃	┃		┃	┣ 50芯フラットケーブル(150mm)-----------------------1
┃	┃		┃	┗ 1-499506-2 [AMP]---------------------------------1
┃	┃		┣ MMIメインボード － MMIフロントボードケーブル
┃	┃		┃	┣ PS-60PE-D4LT1-PN1--------------------------------1
┃	┃		┃	┣ 60芯フラットケーブル(150mm)-----------------------1
┃	┃		┃	┗ PS-60PE-D4LT1-LP1--------------------------------1
┃	┃		┣ CPUボード － MMIメインボードケーブル
┃	┃		┃	┣ PS-40PE-D4LT1-PN1--------------------------------1
┃	┃		┃	┗ 40芯フラットケーブル(100mm)-----------------------1
┃	┃		┣ MPUボード － PC間ケーブル
┃	┃		┃	┣ RS232C用15芯ケーブル(1m)-------------------------1
┃	┃		┃	┣ D-sub15pin用フード-------------------------------1
┃	┃		┃	┣ D-sub25pin用フード-------------------------------1
┃	┃		┃	┣ D-sub15pinコネクタ(オス)-------------------------1
┃	┃		┃	┗ D-sub25pinコネクタ(オス)-------------------------1
┃	┃		┣ IO-R.E. 間ボード － R.E. ケーブル
┃	┃		┃	┣ 5102-4A [MOLEX]----------------------------------2
┃	┃		┃	┗ 5103 TL [MOLEX]----------------------------------8
┃	┃		┣ IOボード- IO-R.E. 間ボード、T.S. ケーブル
┃	┃		┃	┣ 5102-5A [MOLEX]----------------------------------2
┃	┃		┃	┣ 5103 TL [MOLEX]---------------------------------10
┃	┃		┃	┣ 50芯フラットケーブル(500mm)-----------------------1
┃	┃		┃	┣ 1-499506-2 [AMP]---------------------------------1
┃	┃		┃	┗ SS-5GL [OMRON]-----------------------------------2
┃	┃		┣ P.D. ボード － VMEラックケーブル
┃	┃		┃	┣ 53253-04 [MOLEX]---------------------------------1
┃	┃		┃	┣ 電源用コード(400mm)-------------------------------4
┃	┃		┃	┗ 50217-8100 [MOLEX]-------------------------------4
┃	┃		┣ P.D. ボード － MMIフロントケーブル
┃	┃		┃	┣ 5046-03 [MOLEX]----------------------------------1
┃	┃		┃	┣ 3芯フラットケーブル(150mm)------------------------1
┃	┃		┃	┗ 5103-TL [MOLEX]----------------------------------4
┃	┃		┣ P.D. ボード － バッテリーケーブル
┃	┃		┃	┣ 53259-0220 [MOLEX]-------------------------------1
┃	┃		┃	┣ バッテリコネクタ(400mm)---------------------------3
┃	┃		┃	┣ 50217-8100 [MOLEX]-------------------------------2
┃	┃		┃	┣ 電源用コード（赤）(300mm)-------------------------1
┃	┃		┃	┗ 電源用コード（黒）(300mm)-------------------------1
┃	┃		┣ P.D. ボード －M.P.C.
┃	┃		┃	┣ 53259-0220 [MOLEX]-------------------------------2
┃	┃		┃	┣ 2芯フラットケーブル(150mm)------------------------1
┃	┃		┃	┗ 50217-8100 [MOLEX]-------------------------------4
┃	┃		┗ M.P.C － モータケーブル
┃	┃			┣ 53259-0220 [MOLEX]--------------------------------1
┃	┃			┣ 50217-8100 [MOLEX]--------------------------------1
┃	┃			┣ 電源用コード（赤）(400mm) -------------------------1
┃	┃			┗ 電源用コード（黒）(400mm)--------------------------1
┃	┣　シャフト部
┃	┃	┣アルミパイプ(φ10×60)-----------------------------------------4
┃	┃	┣　M8  軸------------------------------------------------------4
┃	┃	┗　M8×20 ボルト-----------------------------------------------16
┃	┗ バッテリーホルダーMIRS9903-ASBY-0015---------------------------------2
┃		┣ L字取付金具 MIRS9903-ASBY-0016-------------------------------12
┃		┣ M2×10 さらネジ----------------------------------------------32
┃　		┣ M2 ナット----------------------------------------------------32
┃		┣ M2 ワッシャ--------------------------------------------------32
┃		┣ M3×15 さらネジ----------------------------------------------14
┃		┣ M3 ナット----------------------------------------------------14
┃		┣ M3 ワッシャ--------------------------------------------------14
┃ 		┗ M3 スプリングワッシャ----------------------------------------14
┣　バッテリー-----------------------------------------------------------------2
┣　ソフトウェアインストール手順書----------------------------------------------1
┃	┗　MIRS9903（プログラムファイル)-----------------------------------------1
┣　MIRS9903試験仕様書---------------------------------------------------------1
┗　MIRS9903取扱仕様書---------------------------------------------------------1

関連文書

MIRS9903 ドキュメント管理台帳(MIRS9903-9903-0001)
MIRS9903 システム開発計画書MIRS9903-PROJ-0001
MIRS9903 基本設計書MIRS9903-DSGN-0001
MIRS9903 エレクトロニクス詳細設計書 MIRS9903-ELEC-0001
MIRS9903 ソフトウェア詳細設計書 MIRS9903-SOFT-0001

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