メカ詳細設計書

名称	MIRS2402 メカ詳細設計書
番号	MIRS2402-MECH-0001

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A01	2024.11.15	立山悠世　馬場啓士朗　西泉俐希		初版

1.はじめに
2.システム概要
3.全体図
4.上段部
5.中段部
6.下段部
7.フレーム
8.画角調整機構(パン・チルト機構)
9.各設計書へのリンク
10.購入物品

1.はじめに

本ドキュメントはMIRS2402_KBinProject、メカニクスについてのドキュメントである。

2.システム概要

本機体は三段構造(上段・中段・下段)で構成されている。
・上段部：タブレット、Webカメラ、画角調整機構(パン・チルト機構)
・中段部：LiDAR、回路配置スペース、スピーカー
・下段部：足回り、回路ボックス、超音波センサ等のセンサ類
また、このMIRS2402_KBinProjectはWebカメラを用いた巡回監視機能を実装するので、Webカメラに伝わる振動を抑える抑振機構も備えている。

3.全体図

全体図を以下に示す。

fig1.全体図

fig2.全体図(外装なし)

fig3.全体図面

4.上段部

4-1.上段部図

機体の上段部を以下に示す。(fig4、fig5)

fig4. 上段部(前)

fig5. 上段部(横)

4-2.使用物品

以下に上段部を作るうえで必要となるものを示す（table1）
table1.使用物品　　　　　　　　　　

物品名	入手方法	個数(個)	型番	URL
アクリル板	ブース	1	-	設計図へ設計図へ
防振ゴム	ミスミ	4	KA-30	商品ページへ
Webカメラ	ブース	2	C270n	-
タブレット固定パーツ	3Dプリンター	4	-	設計図へ
ipad	ブース	1	-	-
画角調整機構用プレート	3Dプリンター	2	-	設計図へ
画角調整機構用プレートホルダー	3Dプリンター	2	-	設計図へ

5.中段部

5-1.中段部図

機体の中段部を以下に示す。(fig6、fig7)

fig6. 中段部(前)

fig7. 中段部(横)

5-2.使用物品

以下に中段部を作るうえで必要となるものを示す（table2）
table2.使用物品

物品名	入手方法	個数(個)	型番	URL

6.下段部

6-1.下段部図

機体の下段部を以下に示す。(fig8、fig9)

fig8. 下段部(前)

fig9. 下段部(横)

6-2.使用物品

以下に下段部を作るうえで必要となるものを示す（table3）
table3.使用物品

物品名	入手方法	個数(個)	型番	URL

以下にこの機体のフレーム組み立て手順を示す。ただし、構成部品名は7-3.使用物品の部品名を参照する。
1.標準機のミスミフレームの四隅に前側にflame⑧,後ろ側にflame⑨をそれぞれ２個ずつ取り付け、組み立てる。
2.取り付けたflame⑧とflame⑨をもとに中段部分と上段部分のフレームを取り付け、組み立てていく。
3.中段部分：flame➀を２個、flame➁を７個、flame➂を２個、flame⑩を２個flame⑧とflame⑨周辺に取り付け、組み立てる。
4.上段部分：flame➃を１個、flame⑤を２個、flame➅を２個、flame⑦を５個、flame⑪を２個flame⑧とflame⑨周辺に取り付け、組み立てる。
5.組みあがった部品、フレームに対して補強用パーツ➀、補強用パーツ➁をフレーム間に取り付けていく。
補強用パーツ➀と補強用パーツ➁については、足回りがクローラであることから走行時の揺れが前後方向に大きく影響を及ぼすと考えられるので、機体のサイドに組み付けることにした。

7-3.使用物品

以下に機体を構成するフレームを作成するうえで必要となるものを示す。(table4)
table4.使用物品　　　　

物品名	入手方法	個数(個)	型番	URL
アルミ角材(t1.0×10×10)	ブース	-	-	商品ページへ flame➀：設計図へ flame➁：設計図へ flame➂：設計図へ flame➃：設計図へ flame⑤：設計図へ flame➅：設計図へ flame⑦：設計図へ
アルミ角材(t1.5×15×15×800,735,250,200mm)	ミスミ	2	-	商品ページへ flame⑧：設計図へ flame⑨：設計図へ flame⑩：設計図へ flame⑪：設計図へ
フレーム補強パーツ➀	3Dプリンター	4	-	設計図へ
フレーム補強パーツ➁	3Dプリンター	8	-	設計図へ

8.画角調整機構(パン・チルト機構)

8-1.全体図

画角調整機構(パン・チルト機構)を以下に示す。(fig11)

fig11.画角調整機構

8-2.動作概要

この画角調整機構(パン・チルト機構)は２個のサーボモータ(SG90)の動作によりWebカメラの画角を調整する機構となっている(計2台の画角調整機構が機体に搭載されている)
1.Arduino Unoからの角度指定の信号を受け取ったとき、サーボモータが指定された角度に変更する
2.サーボモータのギアが動いたのに合わせて、それに取り付けられているサーボホーン、マウントが連動して角度を変更しながら動作する
3.これらの動作機構が上の土台と下の土台で独立して構成されており、下の土台の画角調整機構は左右方向(パン機構)、上の土台の画角調整機構(チルト機構)は上下方向での動作を行う

この画角調整機構を前後に１台ずつ搭載する理由としては、ユーザ(警備員等)が管理PCから遠隔で画角調整機構を操作するシステムにおいてユーザにより直感的に操作してもらうことを想定しているためである
前後に独立した画角調整機構を搭載することで、ユーザが前後どちらの画角調整機構を操作しているか、どのくらい画角調整をしているかといったことを直感的に理解しながら操作してもらうことができる
動作想定については、パン機構(左右方向)のほうが角度を変えていない状態(fig.9)を0°としたとき±60°、チルト機構(上下方向)のほうが角度を変えていない状態(fig.9)を0°としたとき±30°
これらの動作概要、動作想定を踏まえたうえで以下に動作想定図をパン機構、チルト機構それぞれ示す

fig12. ＋30°角度調整(チルト機構)

fig13. －30°角度調整(チルト機構)

fig14. ＋60°角度調整(パン機構)

fig15. －60°角度調整(パン機構)

8-3.使用物品

画角調整機構を作るうえで必要となるものを以下に示す(table5)
table5.使用物品

物品名	入手方法	個数(個)	型番	URL
サーボモータ	-	4	SG90	商品ページへ
サーボ固定パーツ1	3Dプリンター	1	-	外見設計図へ
サーボ固定パーツ2	3Dプリンター	1	-	外見設計図へ
サーボ固定パーツ3	3Dプリンター	1	-	外見設計図へ
サーボ固定パーツ4	3Dプリンター	1	-	外見設計図へ
左右方向可動用パーツ	3Dプリンター	1	-	外見設計図へ
上下方向可動用パーツ	3Dプリンター	1	-	外見設計図へ

9.各設計書へのリンク

MIRS2402 エレクトロ二クス詳細設計書
MIRS2402 ソフトウェア詳細設計書

10.購入物品

購入物品をtable6に示す。
また、購入物品の承認についてもtable6に示す。
table6.購入物品

物品名	入手方法	個数(個)	型番	URL(商品ページ)	図面	金額(円)	承認
アルミ角材(t1.0×10×10)	ブース	-	-	商品ページへ	flame➀：設計図へ flame➁：設計図へ flame➂：設計図へ flame➃：設計図へ flame⑤：設計図へ flame➅：設計図へ flame⑦：設計図へ	-	承認
アルミ角材(t1.5×15×15×800,735,250,200mm)	ミスミ	2	-	商品ページへ	flame⑧：設計図へ flame⑨：設計図へ flame⑩：設計図へ flame⑪：設計図へ	2054	承認
アクリル板	ブース	1	-	-	設計図へ設計図へ	-	-
外装用プラスチック段ボール	モノタロウ	-	-	商品ページへ	-	-	-
防振ゴム	ミスミ	4	KA-30	商品ページへ	外見設計図へ	1808	承認
マジックテープ(10組セット)	モノタロウ	1	-	商品ページへ	-	318	承認
Webカメラ	ブース	2	C270n	-	-	-	-
タブレット(ipad)	ブース	1	-	-	-	-	-
サーボモータ	秋月電子	4	SG90	商品ページへ	-	2200	承認
サーボ固定パーツ1	3Dプリンター	1	-	-	外見設計図へ	-	-
サーボ固定パーツ2	3Dプリンター	1	-	-	外見設計図へ	-	-
サーボ固定パーツ3	3Dプリンター	1	-	-	外見設計図へ	-	-
サーボ固定パーツ4	3Dプリンター	1	-	-	外見設計図へ	-	-
左右方向可動用パーツ	3Dプリンター	1	-	-	外見設計図へ	-	-
上下方向可動用パーツ	3Dプリンター	1	-	-	外見設計図へ	-	-
画角調整機構用プレート	3Dプリンター	2	-	-	設計図へ	-	-
画角調整機構用プレートホルダー	3Dプリンター	2	-	-	設計図へ	-	-
フレーム補強パーツ1	3Dプリンター	4	-	-	設計図へ	-	-
フレーム補強パーツ2	3Dプリンター	8	-	-	設計図へ	-	-
タブレット固定パーツ	3Dプリンター	4	-	-	設計図へ	-	-
合計金額	-	-	-	-	-	6380	-

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