目次 MIRS1902 管理台帳 標準機製作報告 報告会資料


 
名称 MIRS1902 メカニクス 詳細設計書
番号 MIRS1902-MECH-0002


版数 最終更新日 作成者 承認者 改訂記事
B01 2019.06.18 松﨑 稜 第1版

1. はじめに

本ドキュメントはMIRS1902,MIRcarrieS PROJECT のメカニクスの詳細設計書についてのドキュメントである.
以下にMIRS1902の全体図と足回りの三面図を示す.


Fig.1 メカ全体図

本機体の各部名称と機能について説明する。Fig.1 全体図を参照する.

① キャタピラ:階段昇降や走行を行う.

② 階段昇降機構:この機構が下がることで機体を押し上げ,階段を上る準備を行う.

③ 収納ボックス:ノートやプリントを収納する.

④ 制御ボックス:中にArduinoやRaspberry Piが入る.

⑤ ギアボックス:モータのトルクを増幅する.


Fig.2 足回り三面図

2. 製作部品

新たに製作する部品をTable 1に示す.

     
Table 1 新規製作部品 
名称 個数 材質 部品概要機能 備考
キャタピラ 50 ベニヤ,ゴム キャタピラ地板:
100.00*50.00*5.50[mm^3]

キャタピラチェーン内側:
20.00*80.00*5.50[mm^3]

下段シャーシ:
850.00*464.00*12[mm^3]

キャタピラスプロケット:
216.04*216.04*5.5[mm^3]

SidePlate:
60.0*850.0*5.5[mm^3]
地面と接する.
ゴムで摩擦を増し走行.
詳細はリンク参照
ギヤボックス 2 ABS樹脂(前者10種),アクリル(後者4種) ギヤボックス壁1.1 (2個):
49.50*99.50*7.60[mm^3]

ギヤボックス壁1.2 (1個):
49.50*99.50*7.60[mm^3]

ギヤボックス壁1.3 (1個):
49.50*99.50*10.00[mm^3]

ギヤボックス壁1.4 (1個):
49.50*99.50*10.00[mm^3]

ギヤボックス壁1.5 (4個):
49.50*99.50*13.60[mm^3]

平行歯車1.1 (3個):

平行歯車1.2 (1個):

平行歯車1.3 (2個):

平行歯車1.4 (2個):

平行歯車1.5 (2個):

ギヤ箱中間版1
90.00*105.00*3.00*[mm^3]

ギヤ箱中間版2 (2個):
50.00*105.00*3.00*[mm^3]

ギヤ箱中間版3 (4個):
50.00*105.00*3.00*[mm^3]
ギヤボックス側面板 (4個):
50.00*75.50*3.00*[mm^3]
ギヤ比 1:256
収納ボックス 2 プラスチック段ボ―ル 220[mm]*300[mm]*50[mm]: ノートやプリントを収納.
セキュリティ面は今後への課題とする.
厚さ:8[mm]
2枚のプラスチック段ボールを中芯が違うように重ねて接着する.

3. 設計図

各機構や部品の設計図のリンクをTable 2に示す.

Table 2 設計図リンク
部品名称 備考 キャタピラ地板 キャタピラチェーン内側 下段シャーシ キャタピラスプロケット大 SidePlate ギヤボックス ギヤボックスは全体の設計図のみ

4. 組み立て手順

以下にMIRS1902の機体の組み立て手順を示す.

キャタピラ

1. SidePlateを2つ, キャタピラ地板にはめこみ,これを42個作成する.

2. こうしてできたものの片側にキャタピラチェーン内側を2つ. SidePlateの双方の穴に キャタピラチェーン内側の穴を合わせた状態でボルト,ナット,ワッシャーで固定する.

3. 2でできたものを21個ずつの2セットで連結する.


Fig.3 キャタピラ部品

ギヤボックス

1. ギヤボックス中間プレートに中間ギヤをはめこみ,ロータリーエンコーダを設置する.

2. 1をギヤボックス側面プレートにはめこむ.

3. モーター側プレートにモーターを取り付け,ピニオンをはめこむ.

4. 出力軸側プレートにベアリングをはめこむ.

5. 3,4で2を挟み,はめこむ.


Fig.4 ギヤボックス三面図

階段昇降機構

階段をうまく登れなかった場合,何らかの機構を追加する.

現時点では検討段階とし,今後への課題とする.


5. 環境

想定される環境について

MIRS1902機体は主に屋内の移動を前提としているため,廊下や階段,わずかな段差が想定される.
離れた校舎への移動の際は屋外を走行するため悪路が想定される.

もっともトルクが必要とされる階段でのギア比を以下にまとめる.

階段の場合


Fig.3 階段昇降概図


Fig.4 階段昇降概形

 2. 製作部品 において,ギヤボックスのギヤ比を 1:256 とした.この導出過程を以下に示す.


Fig.5 ギヤ比導出過程

ここで導出された210が,階段を昇る際に必要な必要なギヤ比となる.

6. 購入物品

購入物品をTable 3 に示す.
Table 3 購入物品
物品名 メーカー 型番 数量 単位 単価(税込)[円] 価格(税込)[円] 備考
セットカラー2ネジ穴付きタイプ SC1010CN2 モノタロウ 37740683 4 1044 4176 https://www.monotaro.com/p/3774/0683/?t.q=%83Z%83b%83g%83J%83%89%81%5B%81%40%83l%83W%8C%8A/
セットカラースタンダードM1006 モノタロウ 32623087 4 131 524 https://www.monotaro.com/p/3262/3087/
フランジブッシュ 80F-0605 モノタロウ 00460397 80 34 2720 https:/www.monotarou.com/p/0046/0397/
六角ボルト M6×45 モノタロウ 5517495 1 パック 571 571 https:/www.monotaro.com/p/0551/7495/
すべりま専用Ⅱ 600×1250 モノタロウ 6755052 1 868 868 https://www.monotaro.com/p/0675/5052/?t.q=%82%B7%82%D7%82%E8%82%DC%90%EA%97p/
DCモータ RS-540SH モノタロウ 5263992 2 1309 2618 https://www.monotaro.com/p/0526/3992/
ベアリング 6200ZZ モノタロウ 9445152 8 131 1028 https://www.monotaro.com/p/0944/5152/
合計金額[円] 12505