沼津高専 電子制御工学科
MIRS0205 Mechanics詳細設計書
MIRS0205-MECH-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2003.05.27 大沼,藤田
高橋(責任者)		 斎藤 初版
A02 2003.12.12 藤田
 斎藤 概観図の改定
A03 2004.01.16 藤田 斎藤 部品数変更に伴うツリー変更

目次

  1. はじめに
  2. 概要
    1. 外形
    2. センサ系
    3. 電源系
    4. 電源制御系 　　　　
    5. 駆動系
    6. その他
  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. エアシリンダユニット
  5. 主要寸法
    1. 各フレーム
  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、MIRS0205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

MIRS0205は新機能満載のMIRS作りを目指し、エアシリンダを用いる。システムには座標を使用し
車輪ユニット、シャーシフレームユニット、ISAラックフレームユニット、電源ユニット、エアシリンダユニット
各種センサユニットより構成される。
  1. 外形



  2. センサ系
    • PSDの性能
      滑らかな平面及び、直径20cmの円筒側壁と正対した状態で測定範囲:0.1[m]
      〜0.8[m]測定誤差：2[cm]以内
    • 赤外線センサ性能
      競技規定のポストが発光する赤外線の正面40cm正面以内に接近したとき、
      この赤外線を検出する。
    • 白線検知センサ性能
      競技場周囲の白線ラインを超える前に、床から４〜６mmの距離で感知できること。
    • 前面バンパー型タッチセンサ
      バンパーの形状は外形図を参照とする。バンパーはマシンに対して前後方向に
      移動可能とし、通常はばねにより前方に押し出されている。可動ストロークは1cm
      程度とする。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
      電源として下記電池を制御回路用(5V)に1個、モータ駆動用(5V)、電磁バルブ駆動用(24V)に2個の計2個使用する。
    • 公称電圧：7.2[V]
    • 容量：1700[mAh]以上
    • 種別：NiCd電池
    　
  4. 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）：
      制御回路用とモータ、電磁バルブ駆動用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・電磁バルブ用の電源を投入する。
    • 強制停止スイッチ（ノンロック型）：
      モータ・電磁バルブ用の電源を切断する。
  5. 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±1[cm]以内で、左右の方向のぶれが±1[度]以内であること。
      また、目的地点での停止位置が半径3[cm]以内の円内にあり、方向は±1[度]以内にあること。
  6. その他
    • エアシリンダ性能
      ストロークが50mm以上あること。ポストのスイッチを押せるだけの圧力を出せること。
    • 電磁バルブ性能
      エアシリンダを200[mm/sec]以上の速度で駆動させることが出来るだけの有効断面積（空気の通り道）があること。
    • エアタンク性能
      エアシリンダの駆動が10回以上出来るだけの空気を貯められる容量があること。

３．外観

fig.1に外観を示す。


fig.1 MIRS0205外観図

４．構成

MIRS0105はシャーシフレーム、ISAラックフレーム、ISAラックおよび電源ユニット、エアシリンダユニットの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. シャーシフレーム
      シャーシフレームは最下部に位置し、塩ビ板のフレームにモータ、ボールキャスタ、バンパ、Motor Power回路基板、マイクロスイッチ（タッチセンサ）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MAXONXXXX（参照）を使用する。

  2. ISAラックフレーム
      ISAラックフレームはシャーシフレームの上に位置し、塩ビ板のフレームに下記に示すISAラックPSD基板、赤外線センサ基板が取り付けられている。

  3. ISAラック
      ISAラックフレームの上に搭載され、エレクトロニクス基板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 MIRS0205エレクトロニクス詳細設計書による。ラックの天板部に下記の電源ユニットを取り付ける。

  4. エアシリンダユニット
      1階シャーシフレームの上に搭載され、エアシリンダ、電磁バルブ、エアタンク、先端タッチセンサが取り付けられている。

  5. 電源ユニット
      ISAラックの上に搭載される。Power distributor基板と電池ホルダを連結しラックに取り付ける機構を有する。

５．主用寸法

  1. 図面
    fig.2 CADファイル .m7

６．重量・重心

重量、重心は現時点で測ることは不可能である。後にMIRS作成後に測定して改定することにする。
各部の質量
質量（ｋｇ）
1階シャーシフレーム
2階シャーシフレーム
ISAラック
電源ユニット
駆動系
総質量

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 接続元 ラベル コネクタ形状 接続先 ラベル
    PIC-PSDセンサケーブル MOLEX 5045-05A PIC_PSD1 PIC_PSD1 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC1 PSD_PIC1
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD2 PIC_PSD2 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC2 PSD_PIC2
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD3 PIC_PSD3 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC3 PSD_PIC3
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD4 PIC_PSD4 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC4 PSD_PIC4
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD5 PIC_PSD5 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC5 PSD_PIC5
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD6 PIC_PSD6 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC6 PSD_PIC6
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD7 PIC_PSD7 MOLEX 5046-05A PSDセンサ後PSD_PIC7 PSD_PIC7
    MOLEX 5045-05A PIC_PSD8 PIC_PSD8 MOLEX 5046-05A PSDセンサ右PSD_PIC8 PSD_PIC8
    ドーターボード-赤外線センサケーブル MOLEX 5045-03A DB_IRS1 DB_IRS1 MOLEX 5045-03A 赤外線センサ前IRS_DB1 IRS_DB1
    MOLEX 5045-03A DB_IRS2 DB_IRS2 MOLEX 5045-03A 赤外線センサ右IRS_DB2 IRS_DB2
    MOLEX 5045-03A DB_IRS3 DB_IRS3 MOLEX 5045-03A 赤外線センサ左IRS_DB3 IRS_DB3
    ドーターボード-白線センサケーブル MOLEX 5045-03A DB_LS1 DB_LS1 MOLEX 5045-03A LS 1_DB LS 1_DB
    MOLEX 5045-03A DB_LS2 DB_LS2 MOLEX 5045-03A LS 2_DB LS 2_DB
    MOLEX 5045-03A DB_LS3 DB_LS3 MOLEX 5045-03A LS 3_DB LS 3_DB
    MOLEX 5045-03A DB_LS4 DB_LS4 MOLEX 5045-03A LS 4_DB LS 4_DB
    MOLEX 5045-03A DB_LS5 DB_LS5 MOLEX 5045-03A LS 5_DB LS 5_DB
    MOLEX 5045-03A DB_LS6 DB_LS6 MOLEX 5045-03A LS 6_DB LS 6_DB
    ドーターボード-タッチセンサケーブル MOLEX 5045-03A DB_TS1 DB_TS1 omronSS-5GL タッチセンサ前１TS_DB1 TS_DB1
    MOLEX 5045-03A DB_TS2 DB_TS2 omronSS-5GL タッチセンサ前２TS_DB2 TS_DB2
    MOLEX 5045-03A DB_TS3 DB_TS3 omronSS-5GL タッチセンサ右１TS_DB3 TS_DB3
    MOLEX 5045-03A DB_TS4 DB_TS4 omronSS-5GL タッチセンサ右２TS_DB4 TS_DB4
    MOLEX 5045-03A DB_TS5 DB_TS5 omronSS-5GL タッチセンサ左１TS_DB5 TS_DB5
    MOLEX 5045-03A DB_TS6 DB_TS6 omronSS-5GL タッチセンサ左２TS_DB6 TS_DB6
    MOLEX 5045-03A DB_TS7 DB_TS7 omronSS-5GL タッチセンサ後２TS_DB7 TS_DB7
    MOLEX 5045-03A DB_TS8 DB_TS8 omronSS-5GL タッチセンサ後２TS_DB8 TS_DB8
    ドーターボード-ロータリーエンコーダケーブル MOLEX 5045-04A DB_RL DB_RL ロータリエンコーダコネクタ RL_DB RL_DB
    MOLEX 5045-04A DB_RR DB_RR ロータリエンコーダコネクタ RR_DB RR_DB
    ドーターボード-モーターパワー制御ボードケーブル MOLEX 5045-05A DB_MPC DB_MPC MOLEX 5045-06A MPC_DB MPC_DB
    ドーターボード・電源ボードケーブル MOLEX 5045-03A DB_PD DB_PD MOLEX 5046-03A PD_DB PD_DB
    FPGAボード・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_FPGA LCD_FPGA
    モータパワー制御ボード-モーターケーブル MOLEX 53259-0220 MPC_N1 MPC_N1 MAXONモータ端子 N_MPC1 N_MPC1
    MOLEX 53259-0220 MPC_N2 MPC_N2 MAXONモータ端子 N_MPC2 N_MPC2
    モーターパワー制御ボード・電源ボードケーブル MOLEX 53259-0220 MPC_PD MPC_PD MOLEX 53259-0220 PD_MPC PD_MPC
    バックプレーン・電源ボードケーブル
    		ISA_PD ISA_PD MOLEX 53259-0220 PD_ISA PD_ISA
    エアシリンダケーブル
    		AIR_PD AIR_PD MOLEX 53259-0220 PD_AIR PD_AIR

8．製造ツリー

MIRS0205製造仕様書
｜
├―MIRS0205組立図
｜  ├―シャーシフレーム1階
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―塩ビ板(300×300×t5)-------------------------------- 1
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―車輪機構部
｜  ｜  ｜  ├―マクソンモーター-------------------------------- 2
｜  ｜  ｜  ├―モーター取付金具-------------------------------- 2
｜  ｜  ｜  ├―ナット[M3]------------------------------------- 16
｜  ｜  ｜  ├―ナベ小ネジ[M3×13]----------------------------- 16
｜  ｜  ｜  ├―MPC制御ボード
｜  ｜  ｜  ├―モータサスペンションユニット
｜  ｜  ｜  ｜  ├―アルミタイヤ-------------------------------- 2
｜  ｜  ｜  ｜　├―輪ゴム　------------------------------------ 2
｜  ｜  ｜  ｜　├―モータマウント------------------------------ 2
｜  ｜  ｜  ｜  ├―コイルバネ---------------------------------- 4
｜  ｜  ｜  ｜　└―サスペンション軸-----------------------------4
｜  ｜  ｜  └―補助輪サスペンションユニット-------------------- 2
｜  ｜  ｜      ├―コイルバネ---------------------------------- 2
｜  ｜  ｜  　　└―補助輪マウント------------------------------ 2
｜  ｜  ｜
｜  ｜  └―フォトインタラプタ回路基盤
｜  ｜  　　├―白線センサ-------------------------------------- 6
｜  ｜  　  ├―3線フラットケーブル----------------------------- 6
｜  ｜    　├―ターミナル------------------------------------- 12
｜  ｜    　├―ハウジング-------------------------------------- 6
｜  ｜  　  └―ケーブル試験仕様書------------------------------ 1
｜  ｜
｜  ｜
｜  ｜
｜  ├―シャーシフレーム2階 
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―塩ビ板[300×300×t5]-------------------------------- 1
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―タッチセンサ---------------------------------------- 7
｜  ｜  ｜  ├―3線フラットケーブル----------------------------- 7
｜  ｜  ｜  ├―ナベ小ネジ[M2×15]----------------------------- 14
｜  ｜  ｜  └―ナット[M2]------------------------------------- 14
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―赤外線センサボード---------------------------------- 3
｜  ｜  ｜　├―赤外線センサ------------------------------------ 3
｜  ｜  ｜　├―3線フラットケーブル----------------------------- 3
｜  ｜  ｜　├―ターミナル-------------------------------------　9
｜  ｜  ｜  ├―ハウジング-------------------------------------- 3
｜  ｜　｜　└―ケーブル試験仕様書-------------------------------1
｜  ｜　｜
｜  ｜  ├―バンパ機構部
｜  ｜  ｜  └―バンパ
｜  ｜  ｜  　  ├―アルミ板[117×35.5×t3]--------------------- 7
｜  ｜  ｜　　　├―ナベ小ネジ[M3×13]------------------------- 14
｜  ｜  ｜　　　├―ナット[M3]　------------------------------- 14
｜  ｜  ｜  　  └―ゴム板[8×15×t2] ------------------------- 14
｜  ｜  ｜ 
｜  ｜  ├―エアシリンダ部
｜  ｜  ｜  ├―エアシリンダ------------------------------------ 1
｜  ｜  ｜  ├―電磁バルブ-------------------------------------- 1
｜  ｜  ｜  ├―バンパ
｜  ｜  ｜  ｜  ├―タッチセンサ-------------------------------- 1
｜  ｜  ｜  ｜  ├―アルミ板[117×35.5×t3]--------------------- 1
｜  ｜  ｜　｜　├―ナベ小ネジ[M3×13]-------------------------- 2
｜  ｜  ｜　｜　├―3線フラットケーブル　----------------------- 1
｜  ｜  ｜　｜　├―ナット[M3]　-------------------------------- 2
｜  ｜  ｜  ｜  └―ゴム板[8×15×t2] -------------------------- 2
｜  ｜  ｜  └―ペットボトル------------------------------------ 2
｜  ｜  ｜ 
｜  ｜  ├―ボルト[M8×80]-------------------------------------- 8
｜  ｜  ├―ナット[M8]------------------------------------------ 8
｜  ｜  └―リングワッシャ[M8]---------------------------------- 8
｜  ｜  
｜  ｜  
｜  ├―シャーシフレーム3階
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―塩ビ板[300×300×t5]-------------------------------- 1
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―PSDセンサボード
｜  ｜  ｜  ├―PSDセンサ--------------------------------------- 8
｜  ｜  ｜  ├―PIC--------------------------------------------- 1
｜  ｜  ｜  ├―Ｌ字止め金具[55×50×t2]------------------------ 8
｜  ｜  ｜  ├―スペーサー[Φ5×3]----------------------------- 16
｜  ｜  ｜  ├―ナベ小ネジ[M3×6]------------------------------ 16
｜  ｜  ｜  └―ナット[M3]------------------------------------- 16
｜  ｜  ｜
｜  ｜  ├―ISAラック部
｜  ｜  ｜  ├―ISAラック--------------------------------------- 1
｜  ｜  ｜　├―FPGAボード-------------------------------------- 1
｜  ｜  ｜　├―CPUボード--------------------------------------- 1
｜  ｜  ｜  ├―ドーターボード---------------------------------- 1
｜  ｜  ｜　├―電源ボード-------------------------------------- 1
｜  ｜  ｜　├―フラッシュディスク------------------------------ 1
｜  ｜  ｜　├―スペーサ[Φ3×5]-------------------------------- 適量
｜  ｜  ｜　├―なべ小ネジ[M2.3×14]---------------------------- 適量
｜  ｜  ｜　├―なべ小ネジ[M2.3×16]---------------------------- 適量
｜  ｜  ｜　├―リングワッシャ[M2.3]---------------------------- 適量
｜  ｜  ｜　└―ナット[M2.3]------------------------------------ 適量
｜  ｜  └―――バッテリー---------------------------------------- 2
｜  ｜  
｜  ｜ 
｜  ｜ 
｜  ├―ISAラック上部
｜  ｜  ├―テンキー-------------------------------------------- 1
｜  ｜  ├―液晶ディスプレイボード------------------------------ 2
｜  ｜  ├―スペーサ[Φ3×5]------------------------------------ 適量
｜  ｜  ├―なべ小ネジ[M2.3×14]-------------------------------- 適量
｜  ｜  ├―なべ小ネジ[M2.3×16]-------------------------------- 適量
｜  ｜  ├―リングワッシャ[M2.3]-------------------------------- 適量
｜  ｜  └―ナット[M2.3]---------------------------------------- 適量
｜  ｜
｜  ｜
｜  ├―ロータリエンコーダケーブル------------------------------ 2
｜  ｜  ├―MAXONモータ用ロータリーエンコーダコネクタ----------- 1
｜  ｜  ├―50pinヘッダコネクタ(メス)--------------------------- 1
｜  ｜  ├―50芯フラットケーブル[300��]------------------------- 1
｜  ｜  ├―50芯フラットケーブル[300��]------------------------- 1
｜  ｜  └―ケーブル試験仕様書---------------------------------- 1
｜  ｜
｜  ｜
｜  ├―MPC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
｜  ｜
｜  ├―PD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------------------------------------------ 2
｜  ｜  └―ケーブル試験仕様書---------------------------------- 1
｜  ｜
｜  ├―ドータボードPD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
｜  ｜
｜  ├―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
｜  ｜
｜  ├―ドーターボードMPC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
｜  ｜
｜  └―PD-MPC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
｜  
├―ソフトウェアインストール手順書------------------------------ 1
├―MIRS0205試験仕様書------------------------------------------ 1
└―MIRS0205取扱説明書------------------------------------------ 1

関連文書