沼津高専 電子制御工学科
MIRS0202メカニクス詳細設計書
MIRS0202-MECH-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2003.5.30 若林
山田、若林、笠井
初版

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. ISAラックフレーム
    3. ISAラック
    4. 電源ユニット
  5. 主用寸法
    1. 各フレーム
  6. 重量・重心
  7. ケーブル
  8. 製造ツリー
  9. 参考資料

  1. はじめに
  2. 本ドキュメントは、MIRS0202のシステム製造仕様書の作成に必要な事項を述べる。

  3. 概要
  4. MIRS0202は第1階層、第2階層、第3階層、第4階層から構成される。
    1. 外形

      外形は上部から見た時に円形で縦横32[cm]×32[cm]以内に収まり、前方向5ヶ所と後方1ケ所にタッチセンサを設置。バンパは蝶番で設置。※詳しくは外観図参照

    2. センサ系

      第4階層に超音波センサを設置し計3個使用
      滑らかな平面および直径20cmの円筒側壁と正対した状態で

        測定範囲:0.20[m]以上〜2.0[m]以上
        測定誤差:3[cm]以内

      タッチセンサは前面を覆うように5個、後方に1個の計6個使用

      第二階層に前面と右側面に向けて赤外線センサを設置し計2個使用。
      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こと。

      MIRS底面5ヶ所に白線センサを設置しする。
      MIRS本体から発信された赤外線が4o〜6o下の競技場に反射したとき、この赤外線を検出できること。

    3. 電源系

      • 電源制御機能

        制御回路用の電源とモータ駆動用の電源は完全に分離されていなければならない。電源は以下のスイッチによりコントロールされる。

          メインスイッチ(ロック型):
          制御回路系のモータ系すべての電源を投入/切断する。
          スタートスイッチ(ノンロック型):
          モータ系の電源を投入する。
          強制停止スイッチ(ノンロック型):
          モータ系の電源を切断する。

      • 電源

        下記電池を制御回路用とモータ駆動用にそれぞれ1個ずつ計2個使用する。

        • 公称電圧:7.2[V]
        • 容量:1700[mAh]以上
        • 種別:NiCd電池


      • 駆動系

        最高速度:1[m/sec]
        ライントレース精度:
          1[m]の直線をトレースしたとき、移動中の左右のシフトが±10[cm]以内で、左右の方向のぶれが±10[度]以内であること。また、目的地点での停止位置が半径10[cm]以内の円内にあり、方向は±10[度]以内にあること。

    4. 外観
    5. 図1に外観を示す。
      図1.MIRS0202外観図 (m7
      駆動系、センサ系、電源および制御回路の配置がわかるような図を示す。俯瞰図が望ましい。また、分割ユニットの名称、外形寸法が記されていなければならない(ただし、センサ位置、車輪位置など後の項で詳述するものは細かく記す必要はない。スイッチや表示類は操作性をよく考慮して配置すること。また、図は変更を考慮してオリジナルのファイル形式のものを添付すること。

    6. 構成
    7. MIRS0202は第一階層、第二階層、第三階層、第四階層、ISAラックの5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. 第一階層
        第一階層はMIRS最下部に位置し、強化プラスチック製のフレームにモータ、ボールキャスタ、モーターパワー回路基盤、タッチセンサ、白線センサ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。

      2. 第二階層
        第二階層は第一階層上部に位置し、強化プラスチック製のフレームの上部には赤外線センサ基盤、下部にはバッテリーホルダと、第一階層のタッチセンサ用のバンパがフレームにつるされる形で取り付けられる。

      3. 第三階層
        第三階層は第二階層の上部に位置し、ISAラックが搭載される。

      4. ISAラック
        ISAラックフレームの上に搭載される。ISAラックの各スロットには、エレクトロニクス基板が挿入される。基板のスロットへの搭載順はMIRS0202エレクトロニクス詳細設計書(MIRS0202-ELEC-0001)による。

      5. 第四階層
        第四階層は第三階層の上部に位置し、超音波センサ、メインスイッチ、テンキーが搭載される。

    8. 主用寸法
      1. 各フレーム
        図2.1階シャーシフレーム ( m7

        図3.2階シャーシフレーム (m7

        図4.3階シャーシフレーム (m7

        図5.4階シャーシフレーム (m7

    9. 重量・重心

    10. 現在の時点では各部の質量及び、全体の総質量を定めることはできない。
      各部の質量
      質量(kg)
      第1階層 未定
      第2階層 未定
      第3階層 未定
      第4階層 未定
      ISAラック 未定
      駆動系 未定
      総質量 未定

    11. 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
        超音波センサケーブル MOLEX 5045-05A PIC_USS1 USS1 MOLEX 5046-05A USS1_CN(超音波前) USS-F
        MOLEX 5045-05A PIC_USS2 USS2 MOLEX 5046-05A USS2_CN(超音波右) USS-R
        MOLEX 5045-05A PIC_USS3 USS3 MOLEX 5046-05A USS3_CN(超音波左) USS-L
        赤外線センサケーブル MOLEX 5045-03A PIC_IRS1 IRS1 MOLEX 5045-03A IRS1_CN(赤外線前) IRS-F
        MOLEX 5045-03A PIC_IRS2 IRS2 MOLEX 5045-03A IRS2_CN(赤外線右斜め前) IRS-FR
        タッチセンサケーブル MOLEX 5045-03A DB_TS1 TS1 omronSS-5GL TS_CN1(タッチセンサ右上上) TS-FRF
        MOLEX 5045-03A DB_TS2 TS2 omronSS-5GL TS_CN2(タッチセンサ右下右) TS-FRR
        MOLEX 5045-03A DB_TS3 TS3 omronSS-5GL TS_CN3(タッチセンサ右下右) TS-BRR
        MOLEX 5045-03A DB_TS4 TS4 omronSS-5GL TS_CN4(タッチセンサ右下下) TS-BRB
        MOLEX 5045-03A DB_TS5 TS5 omronSS-5GL TS_CN5(タッチセンサ左下下) TS-BLB
        MOLEX 5045-03A DB_TS6 TS6 omronSS-5GL TS_CN6(タッチセンサ左下左) TS-BLB
        白線センサケーブル MOLEX 5045-03A DB_WLS1 WLS1 MOLEX 5046-03A WLS1_CN1 LS1 DB
        MOLEX 5045-03A DB_WLS2 WLS2 MOLEX 5046-03A WLS1_CN2 LS2 DB
        MOLEX 5045-03A DB_WLS3 WLS3 MOLEX 5046-03A WLS1_CN3 LS3 DB
        MOLEX 5045-03A DB_WLS4 WLS4 MOLEX 5046-03A WLS1_CN4 LS4 DB
        MOLEX 5045-03A DB_WLS5 WLS5 MOLEX 5046-03A WLS1_CN5 LS5 DB
        PDバッテリーケーブル MOLEX 53259-0220 PD_CN4 PD-BT1 バッテリコネクタ1 BT_CN1 BT1
        MOLEX 53259-0220 PD_CN5 PD-BT2 バッテリコネクタ2 BT_CN2 BT2
        ドーターボードPDケーブル MOLEX 5045-03A DB_PD DB-PD MOLEX 5046-03A PD_CN2 PD-DB
        PD-MPCボードケーブル MOLEX 53259-0220 MPC_CN1 PD-MPC MOLEX 53259-0220 PD_CN3 MPC-PD
        PD-BPケーブル MOLEX 53259-0220 PD_CN1 PD-BP MOLEX 53259-0220 BP_CN2 BP-PD
        MPCモータケーブル MOLEX 53259-0220 MPC_CN3 MPC-MT1 MAXONモータの端子 M_CN2 MT-R(モータ右)
        MOLEX 53259-0220 MPC_CN4 MPC-MT2 MAXONモータの端子 M_CN1 MT-L(モータ左)
        液晶ディスプレイケーブル
        26pin ピンヘッダ型コネクタオス
        FPGA_LCD
        FPGA-LCD
        26pin ピンヘッダ型コネクタオス
        LCD_CN
        LCD-FPGA

        ドーターボードMPCケーブル
        MOLEX 5045-05A
        DB_MPC
        DB-MPC
        MOLEX 5046-05A
        MPC_CN2
        MPC-DB

    12. 製造ツリー
    13. MIRS0202製造仕様書
      ├MIRS0202組立図
      │  ├ケーブル接続図
      │  ├1階シャーシフレーム
      |  |  ├塩ビ板(300×300×t5)……………1
      |  |  |
      |  |  ├車輪機構部
      │  │  |  ├―タイヤ……………2
      |  |  |  ├―モーター……………2
      │  │  |  ├―ホイール……………2
      |  |  |  ├―モーター取付金具……………2
      │  │  |  ├―ホイール取付金具…………… 2
      │  │  |  ├―可逆モータパワー変換ボード……………1
      │  │  |  ├―M3×10サラ小ネジ……………12
      │  │  |  ├―M3×10ナベ小ネジ……………8
      │  │  |  ├―M2×10ナベ小ネジ……………4
      │  │  |  ├―M3ナット……………12
      │  │  |  └―M3リングワッシャ……………12
      |  |  |
      |  |  ├―タッチセンサ
      |  |  |  ├―ケーブル…………… 6
      |  |  |  |  ├―3芯フラットケーブル…………… 1
      |  |  |  |  ├―ターミナル…………… 6
      |  |  |  |  ├―ハウジング…………… 2
      |  |  |  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      |  |  |  ├―マイクロスイッチ…………… 6
      |  |  |  ├―M2×15ナベ小ネジ……………2
      |  |  |  ├―M2リングワッシャ……………4
      |  |  |  ├―M2スプリングワッシャ……………2
      |  |  |  └―M2ナット……………2
      │  │  │
      |  |  ├―白線センサケーブル…………… 5
      |  |  |  ├―3芯フラットケーブル…………… 1
      |  |  |  ├―ターミナル…………… 6
      |  |  |  ├―ハウジング…………… 2
      |  |  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      │  │  │
      |  |  ├―ステンレスパイプ(外径φ10×70×t1)………4
      |  |  ├―ボルト(M8×75)…………… 4
      |  |  ├―ナット(M8)…………… 4
      |  |  ├―リングワッシャ(M8)…………… 4
      |  |  ├―スプリングワッシャ(M8)…………… 4
      |  |  ├―キャスタ……………2
      |  |  ├―M3×10ナベ小ネジ……………4
      |  |  ├―M3ナット……………4
      |  |  ├―M3リングワッシャ……………8
      |  |  └―M3スプリングワッシャ……………16
      |  |
      │  ├2階シャーシフレーム
      │  │  |
      |  |  ├塩ビ板(300×300×t5)……………1
      │  │  |
      |  |  ├―赤外線センサ……………2
      |  |  |  ├―赤外線センサボード…………… 1
      |  |  |  ├―赤外線センサケーブル…………… 1
      |  │  │  |  ├―3芯フラットケーブル…………… 1
      |  │  │  |  ├―ターミナル…………… 6
      |  │  │  |  ├―ハウジング…………… 2
      |  │  │  |  └―ケーブル試験仕様書……………1
      |  |  |  ├―プラスチックパイプ(内径φ3×15mm 肉厚1.5mm)……………4
      |  |  |  ├―M3×25 なべ小ネジ…………… 4
      |  |  |  ├―M3 リングワッシャ……………4
      |  |  |  ├―M3 スプリングワッシャ……………4
      |  |  |  └―M3 ナット……………4
      │  │  │
      │  │  ├バンパ機構部
      │  │  │ ├―塩ビ板 (70×75×t3)……………6
      │  │  │ ├―蝶番(32×22×t0.8mm)……………6
      │  │  │ ├―ナベ小ネジ(M3×10)……………24
      │  │  │ ├―ワッシャ(M3)……………48
      │  │  │ └―ナット(M3)……………24
      │  │  │
      |  │  └バッテリーホルダ
      │  │    ├塩ビ板(140×95×t5)……………1
      │  │    ├プラスチックパイプ(内径φ3×25mm 肉厚1.5mm)……………4
      │  │    ├M3ナベ小ネジ……………4
      │  │    ├M3 リングワッシャ……………8
      │  │    └M3ナット……………4
      |  │
      │  ├3階シャーシフレーム
      │  │  |
      │  │  └ISAラック部
      |  │     ├ISAラック
      |  |     │  ├ISAラック下部アルミ板(175×160×t2mm)……………1
      |  |     │  ├ボード固定用支柱(150×40×t2mm)……………2
      |  |     │  ├MIRSATLM ISAバス固定部(150×20×t2mm)……………2
      |  |     │  ├MIRSATLM ボード固定部(10×215×t2mm)……………4
      |  |     │  ├MIRSATLM ボード固定クッション(10×171×t3mm)……………4
      |  |     │  ├M4×8 なべ小ネジ……………8
      |  |     │  ├M4×15 なべ小ネジ……………8
      |  |     │  ├M4 リングワッシャ……………16
      |  |     │  ├M4 スプリングワッシャ……………16
      |  |     │  └M4 ナット……………16
      |  |     ├CPUボード……………1
      |  |     ├FPGAボード……………1
      |  |     ├PICボード……………1
      |  |     ├ステンレスパイプ (内径φ5×10mm 肉厚0.5mm)……………4
      |  |     ├M4×30 なべ小ねじ……………4
      |  |     ├M4 リングワッシャ……………8
      |  |     ├M4 スプリングワッシャ……………4
      |  │     └M4 ナット……………4
      |  │
      │  ├4階シャーシフレーム
      |  │  ├塩ビ板(175×160×t5)……………1
      |  │  ├超音波センサ……………3
      │  |  |  ├―超音波センサボード……………3
      │  |  |  ├―超音波センサケーブル……………1
      |  │  |  |  ├―5芯フラットケーブル……………1
      |  │  |  |  ├―ターミナル……………10
      |  │  |  |  ├―ハウジング…………… 2
      |  │  |  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      │  |  |  ├L字アルミ板(15×15×70mm,t50mm)……………3
      │  |  |  ├超音波センサ取付塩ビ板(67×44×t3mm)……………3
      │  |  |  ├プラスチックパイプ(内径φ3×10mm 肉厚1.5mm)……………6
      │  |  |  ├M3×10 なべ小ネジ……………12
      │  |  |  ├M3×16 なべ小ネジ……………12
      │  |  |  ├M3×25 なべ小ネジ……………12
      │  |  |  ├M3 スプリングワッシャ……………36
      │  |  |  ├M3 リングワッシャ……………40
      │  |  |  └M3 ナット……………6
      |  │  ├電源ボード……………1
      |  │  ├テンキー……………1
      |  │  └液晶ディスプレイボード……………1
      │  |
      |  ├―FPGA--液晶ディスプレイケーブル…………… 1
      │  |  ├―26pinヘッダコネクタ(メス)……………  1
      │  |  ├―14pinヘッダコネクタ(メス)………………  2
      │  |  ├―26芯フラットケーブル…………… 1
      │  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      │  |
      |  ├―ドータボード--ロータリーエンコーダケーブル……………… 2
      │  |  ├―4芯フラットケーブル………………1
      │  |  ├―ターミナル………………8
      │  |  ├―ハウジング………………2	
      │  |  └―ケーブル試験仕様書………………1
      |  |
      │  ├―ドーターボード--モータパワー制御ボードケーブル………………1
      │  |  ├―5芯フラットケーブル……………  1
      │  |  ├―ターミナル………………10
      │  |  ├―ハウジング……………… 2
      │  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      │  |
      |  ├―ドータボード--電源ボードケーブル…………… 1
      │  |  ├―3芯フラットケーブル……………  1
      │  |  ├―ターミナル……………… 6
      │  |  ├―ハウジング……………… 2
      │  |  └―ケーブル試験仕様書…… 1
      │  |
      │  ├―バックプレーン--電源ボードケーブル……… 1
      │  |  ├―電源ケーブル……………… 1
      |  |  ├―ターミナル……………… 4
      |  |  ├―ハウジング……………… 2
      |  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      |  |
      |  ├―モータパワー制御ボード--モータケーブル……………  1
      │  |  ├―電源ケーブル……………… 1
      │  |  ├―ターミナル……………… 2
      │  |  ├―ハウジング……………… 1
      │  |   └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      │  |
      |  ├―電源ボード--バッテリーケーブル…………… 2
      │  |  ├―電源ケーブル……………… 1
      │  |  ├―ターミナル……………… 2
      │  |  ├―ハウジング……………… 1
      │  |  └―ケーブル試験仕様書…………… 1
      │  |
      │  └―ケーブル接続図
      |  
      ├―バッテリー…………… 2
      ├―ソフトウェアインストール手順書 1
      ├―MIRS0202システム試験仕様書……………… 1
      └―MIRS0202取扱説明書……………… 1
      

    14. 参考資料

    15. 関連文書