1.はじめに
本ドキュメントは、MIRS1704のメカニクス開発報告書である。2.製作物一覧
まず、完成した本体をFig.1として下に示す。
Fig.1 全体図
table1 製作部品
| 部品名 | 個数 | 担当 | リンク |
|---|---|---|---|
| ホイール | 2 | 小川 | ホイール詳細設計書 |
| 外装・リング | 2 | 大勝 | 外装・リング詳細設計書 |
| 外装・側面部 | 32 | 大勝 | 側板詳細設計書 |
| 外装・ふた | 1 | 大勝 | ふた詳細設計書 |
| 外装・取手 | 1 | 大勝 | 取手詳細設計書 |
| 外装・支柱（取手用） | 4 | 大勝 | 支柱（取手用）詳細設計書 |
| 外装・下板 | 1 | 大勝 | 下板詳細設計書 |
| シャーシ | 1 | 小川 | シャーシ詳細設計書 |
| スピーカマウント | 1 | 三浦 | スピーカマウント詳細設計書 |
| バンパー | 8 | 三浦 | バンパー詳細設計書 |
| 赤外線マウント | 2 | 三浦 | 赤外線マウント詳細設計書 |
2.1.ホイール
写真をFig. 2に示す
Fig.2 ホイール
2.2.リング
2.3.側面板
2.4.ふた
2.5.とって
2.6.支柱
2.7.下板
リング、側面板、ふた、とって、支柱、下板を取り付けた写真をFig.3に示す
Fig.3 荷台
2.8.シャーシ
写真をFig.4に示す
Fig.4 シャーシ
2.9.スピーカーマウント
写真をFig.5に示す
Fig.5 スピーカーマウント
2.10.バンパー
写真をFig.6,Fig.7に示す
Fig.6 バンパー
Fig.7 穴つきバンパー
2.11.赤外線センサマウント
写真をFig.8に示す
Fig.8 赤外線センサマウント
3.評価
※精度に関して±0.1mmを精度として扱った。
3.1.ホイール
荷重に対して標準機のままでは強度に不安があった。試作を三度行い、最終的に10kgの荷重でも破損しない(実際に確認済み)ホイールを作成した。荷物の想定は4kg以下である為、十分な強度といえる。 しかしながら、3Dプリンタの精度の問題により、モーターとの取り付けに難が生じた。これには手作業で切削を行い対応した。手作業のため、精度は低いと考えられるが、走行に問題がないことを走行試験で確認できた。3.2.リング
上・下リングとも工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。ただ、板の重ね合わせになっているコンパネ板を使用したため、側面板の取り付けの際、釘でしっかりと固定できなかった。3.3.側面板
工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。 蝶番をつける側面板は、レーザー加工機で加工した後、ふたの取り付け位置の確認をし、ボール盤で加工した。材料がシナ曲げ合板であったため、強度面で極めて不安定であった。3.4.ふた
工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。 荷台部分との固定で使う蝶番の穴は、側面板との位置あわせをしてから、ボール盤で加工した。3.5.取っ手
工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。 持ちやすさをさらに向上するために、研磨機を使い、角ばりをとり、丸みを帯びたデザインに仕上げた。3.6.支柱（取っ手用）
工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。3.7.下板
工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。 バンパー固定用の蝶番の穴は位置あわせをした後、ドリルを用いて加工した。3.8.シャーシ
標準機のシャーシでは各種センサや装飾用の取り付け穴が足りないため、追加を施した。 作業は手作業で行ったが誤差+-1mm程度で収まっているので問題ない。 落下による損傷でシャーシを作成し直したが、寸法等、材質も変更してないため、特に問題はないと思われる。3.9.スピーカーマウント
3Dプリンタで作成した。そのため精度が低く、中段シャーシのねじ穴と合わなかったため、ボール盤を用いてねじ穴を拡張した。3.10.バンパー
工場のレーザー加工機で加工したため、精度には問題ない。 実際に下板に取り付けてみたところ、バンパーが地面についてしまったため、バンパーの下部分を研磨機を使い、5mm削った。 下板との固定が不十分だったため、ボンドを用いて補強した。3.11.赤外線センサマウント
3Dプリンタで作成したが、赤外線用の箱との穴の位置がずれていたため、再度穴をボール盤を用いて加工した。4.総括
4.1.開発工数
以下のTable2にメカニクスの開発における工数を示す。Table2 メカニクス作業工数
| 作業名 | 大勝 | 三浦 |
|---|---|---|
| アイディア提案（時間） | 30 | 30 |
| CAD作成（時間） | 50 | 45 |
| メカ製造・試験（時間） | 25 | 20 |
| 組み立て・調整（時間） | 25 | 30 |
| 合計（時間） | 130 | 125 |
Fig.9 大勝開発工数
Fig.10 三浦開発工数
4.2.工数分析
二人の作業時間内訳より、作業内容の偏りが少なく、二人で上手に分担することができた。機構の変更等により、CAD作成にかかった時間が多かった。
4.3.全体を通して
今回作成したMIRSにおいて、メカ班の主な仕事は荷台部分を作ることであった。見た目がよくなるよう材料を木にしたことにより、重量が心配であったが問題なく動作した。
また、中段シャーシに赤外線センサやスピーカーなどを取り付ける必要があった。
そこで、各部品が干渉しないよう配置をするのが困難であったが、メカ担当の二人や他担当と連携し、解決することができた。
メカ担当の二人で協力し合い、一人は製作、もう一人はsolidworksによる設計などと、効率よく仕事分担できていた。