沼津高専 電子制御工学科
MIRS9901 メカニクス詳細設計書
MIRS9901-MECH-001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2000.5.30 足立 鈴木 森 岩田  
A02 2000.6.16 鈴木 森 岩田 概要、ケーブル(備考)
B01 2000.6.26 森 岩田 概要、外観、構成

目次

  1. はじめに
  2. 概要
  3. 外観
  4. 構成
    1. シャーシフレーム
    2. VMEラックフレーム
    3. 最上段フレーム
    4. 電源UNIT
  5. 主用寸法
  6. ケーブル
  7. 製造ツリー

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS9901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

   MIRS9901システムのハードウェアは標準MIRSに準ずる構成を有し、システムは車輪ユニット、超音波センサユニット、赤外線センサユニット、タッチセンサユニットから構成される。外形は8角形をしており、ポールや壁に当たったりした時、向きを変えやすいという点でこのようにした。超音波センサは、左右にそれぞれ各2個を有し、計四個。赤外線センサは、左右にそれぞれ3個を有し、前方には、2個配置して計8個になる.タッチセンサは、前面に2個、左右にそれぞれ2個、さらに背面に1個配置される.シャーシフレームは1階、2階に分かれる。1階にタッチセンサ、2階上部に超音波センサ、下部に赤外線センサが取り付けられ、センサ系を構成する。VMEラックフレームおよびVMEラックは、2階シャーシ部分に設置する。本システムはVMEラック背面に電源ユニットを取り付ける。また、1階下部にモータを含む車輪ユニットを取り付ける。
 センサ系について
   超音波センサを左右に各2個それぞれ有する。
     :滑らかな平面および直径40[cm]の円筒側壁と正対した状態で
     測定範囲:0.2[m]以上1.0「m」以下
     測定誤差:5[cm]以内
     である。
   赤外光検出センサを前に2個、左右に3個ずつ有する。
     :性能として、競技規定のポストが発光する赤外線の正面40[cm]以内に接近した時この赤外線を検出できること。
   タッチセンサを前方に2個左右に各2個後方に1個、前方にタッチセンサ機能をそなえたスイッチ押下用バンパを有する。
     :前面バンパ型タッチセンサにおいて
     バンパの形状は外形図を参照すること。バンパは、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に       押し出されている。可動ストロークは1[cm]程度とする。バンパを押し込むのに必要な 圧力は上記と同程度とする。バ       ンパ押下の検出にはマイクロスイッチを用い、ストローク内の5[mm]以内押下されたときに検出される。
   駆動系について
     走行性能について
     最高速度:1[m/sec] 最小回転半径:3[cm]以内 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ぶれが±5[cm]以内であること。
     目的地点での停止位置が半径5[cm]以内の円内にあること。

3.外観

図1に外観を示す。

図1.MIRS9901外観図 (頭脳WinCAD)

4.構成

4.構成

 MIRS9901は一階シャーシフレーム、二階シャーシフレーム、VMEラック、最上段フレームおよび電源ユ ニットの4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。

一階シャーシフレーム:
 2つのシャーシフレームのうち、タッチセンサ、駆動系UNITを積む。塩ビ板のフレームにボールキャスタ (補助輪)、タッチセンサが取り付けられ、また1階と2階はシャフトで直結されている。前面左右のタッ チセンサにバンパが取り付けられ、タッチセンサの有効範囲の目安とされる。
 駆動系では、モーターとロータリーエンコーダが一体となったMAXON:RE025-055-34EBA200Aを使用する。

      タッチセンサUNIT:バンパ型タッチセンサを前面に2つ、背面に1つ、左右あわせて4つ、合計 7つを使う
                      モーターUNIT:上記の通り、ロータリーエンコーダ付きのモーター
               (MAXON:RE25-055-34EBA201A)を用いる。モーターの制御は
               MoterPower回路で行う。(Powerdistributorボードに組み込む)

二階シャーシフレーム:
 赤外線センサ、超音波センサが取り付けられている。1階と同じく塩ビ板のシャーシ部に、裏へ赤外線セ ンサ、表に超音波センサ、また1階とは2本のシャフトで直結されている。各センサの基盤はラック部に設 置されているので、ケーブルによりつなげる。

      赤外線センサUNIT:市販の赤外線センサを赤外線センサボードに取り付け、
                  前面2つと左右3つずつ、合計8つ本体に取り付ける。
      超音波センサUNIT:市販の超音波センサを超音波センサボードへ取り付け、
                  左右1つずつ、合計2つ本体に取り付ける。

VMEラック:
 2階シャーシの上に取り付けられ、エレクトロニクス基盤が各スロットに挿入される。基盤はエレクトロ ニクス詳細設計書による。またラック天井部に電源UNITを取り付ける。

      基盤固定補助版、MMI/Fフロントボード、MMI/Fメインボード、CPUボード、
       I/Oボード、I/OSUBボードが入る。それぞれほかを参照。

最上段フレーム:
 VMEラックの上に取り付けられ、超音波センサが左右に1つずつ取り付ける。

電源UNIT:
 電源ユニットはVMEラックの背面に位置し、VMEラックのバックプレーン端子を保護するカバーに搭載され ている

5.主用寸法

  1. 各フレーム

  2. 図2 各フレーム (頭脳WinCAD)


6.ケーブル

  1. ケーブル一覧
  2. 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
    MPUボード
    - MMIボードケーブル
    40PinHeader Pl/T MPU 40PinHeader MMI_CN2 MMI2 50芯フラットケーブルの両側を50ピンヘッダコネクタ(メス)に圧着し、50ピンヘッダコネクタ(オス)に挿入する。 
    I/Oボード
    - I/Osubボードケーブル
    50PinHeader IO_CN3 I/O3 50PinHeader IOS_CN2 I/Osub2
    I/Oボード
    - ロータリーエンコーダ
    TSボード
    50PinHeader IO_CN2 I/O2 Lumberg MICS4 ロータリーエンコーダコネクタ R・E
    16PinHeader TSB-CN1 TSB1
    TSボード
    - タッチセンサケーブル
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN2 TSB2 TS1-CN TS1 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN3 TSB3 TS2-CN TS2 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN4 TSB4 TS3-CN TS3 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN5 TSB5 TS4-CN TS4 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN6 TSB6 TS5-CN TS5 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN7 TSB7 TS6-CN TS6 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN8 TSB8 TS7-CN TS7 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    5045-03A(MOLEX) TSB_CN9 TSB9 TS8-CN TS8 ケーブルはマイクロスイッチに直にはんだ付けする
    I/Osubボード
    - 赤外線センサ周辺回路
    50PinHeader IOS_CN4 I/Osub4 5045-03A(MOLEX) AC1-CN1 AC1.1
    5045-03A(MOLEX) AC2-CN1 AC2.1
    5045-03A(MOLEX) AC3-CN1 AC3.1
    5045-03A(MOLEX) AC4-CN1 AC4.1
    赤外線センサ周辺回路
    - 赤外線センサケーブル
    5045-03A(MOLEX) AC1-CN2 AC1.2 5045-03A(MOLEX) INF1-CN INF1
    5045-03A(MOLEX) AC1-CN3 AC1.3 5045-03A(MOLEX) INF2-CN INF2
    5045-03A(MOLEX) AC2-CN2 AC2.2 5045-03A(MOLEX) INF3-CN INF3
    5045-03A(MOLEX) AC2-CN3 AC2.3 5045-03A(MOLEX) INF4-CN INF4
    5045-03A(MOLEX) AC3-CN2 AC3.2 5045-03A(MOLEX) INF5-CN INF5
    5045-03A(MOLEX) AC3-CN3 AC3.3 5045-03A(MOLEX) INF6-CN INF6
    5045-03A(MOLEX) AC4-CN2 AC4.2 5045-03A(MOLEX) INF7-CN INF7
    5045-03A(MOLEX) AC4-CN3 AC4.3 5045-03A(MOLEX) INF8-CN INF8
    I/Osubボード
    - 超音波センサ送受信回路ケーブル
    16PinHeader IOS-CN3 I/Osub3 5045-04A(MOLEX) USS1-CN USS1
    5045-04A(MOLEX) USS2-CN USS2
    5045-04A(MOLEX) USS3-CN USS3
    5045-04A(MOLEX) USS4-CN USS4
    I/Osubボード
    - Power Distributorケーブル
    5046-05A(MOLEX) IOS_CN5 I/Osub5 5046-05A(MOLEX) PD_CN4 PD4
    Power Distributor
    - VMEラックケーブル
    53259-04(MOLEX) PD_CN3 PD3 VMEラック(+12V) +12V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる
    VMEラック(-12V) -12V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる
    VMEラック(+5V) +5V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる
    VMEラック(-5V) -5V ケーブルを裸にしてVMEラックにねじでとめる
    Power Distributor
    - 7.2Vバッテリケーブル
    53259-02(MOLEX) PD_CN1 PD1 バッテリコネクタ 7.2V1
    53259-02(MOLEX) PD_CN2 PD2 バッテリコネクタ 7.2V2
    Power Distributor
    - Motorケーブル
    53259-02(MOLEX) PD_CN5 PD5 Motor(右) Motor(R) ケーブルはMotorに直付け
    53259-02(MOLEX) PD_CN6 PD6 Motor(左) Motor(L) ケーブルはMotorに直付け

     

7.製造ツリー

 
 MIRS9901製造仕様書
  ┣ MIRS9901組立図                                                     
  ┃  ┣ シャーシフレーム一階組立図                                 1
  ┃  ┃   ┣ シャーシフレーム                                   1
  ┃  ┃   ┃   ┗ 塩ビ板 (300×300×5)                       1
  ┃  ┃   ┣ マイクロスイッチ                                   8
  ┃  ┃   ┣ タッチセンサ(フロント)                            6
  ┃  ┃   ┃   ┣ フロントバンパ1                            3
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗ 塩ビ板(50×20×3)                  3
   ┃  ┃   ┃   ┣ フロントバンパ2                            2
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗ 塩ビ板(50×30×3)                  2
   ┃  ┃   ┃   ┣ フロントバンパ3                            2
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗ 塩ビ板(50×100×3)                 2
  ┃  ┃   ┃   ┣ アルミ棒                                   Φ5×70 1                       
  ┃  ┃   ┃   ┣ L字型金具(加工後)                         2
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗L字型金具(15×15×30)                       1
  ┃  ┃   ┃   ┣ さら小ネジ                                 M3×20 1
  ┃  ┃   ┃   ┣ スリーブ                                   Φ5 2
  ┃  ┃   ┃   ┗ スプリング                                 Φ5×20 1
  ┃  ┃   ┣ タッチセンサ(バック)                             2
  ┃  ┃   ┃   ┣ バックバンパ                               1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗ 塩ビ板(50×116×3)                 1
  ┃  ┃   ┃   ┣ アルミ棒                                   Φ5×70 1                       
  ┃  ┃   ┃   ┣ L字型金具(加工後)                         4
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗L字型金具(15×15×30)                       1
  ┃  ┃   ┃   ┣ さら小ネジ                                 M3×20 2
  ┃  ┃   ┃   ┣ スリーブ                                   Φ5 4
  ┃  ┃   ┃   ┗ スプリング                                 Φ5×20 2
  ┃  ┃   ┣ T.S.ボード - TS 間、T.S. ケーブル                  1
  ┃  ┃   ┃     ┣ 5102-5A [MOLEX]                            8
  ┃  ┃   ┃     ┣ 5103 TL [MOLEX]                            40
  ┃  ┃   ┃     ┣ 50芯フラットケーブル                      500mm 1
  ┃  ┃   ┃     ┣ 1-499506-2 [AMP]                           1
  ┃  ┃   ┃     ┗ SS-5GL [OMRON]                             2
  ┃  ┃   ┣ 車輪機構部                                 1
  ┃  ┃   ┃   ┣ タイヤ                                     2
  ┃  ┃   ┃   ┣ ホイール                                   2
  ┃  ┃   ┃   ┣ ホイール取付金具                           2
  ┃  ┃   ┃   ┣ モーター                                   2
  ┃  ┃   ┃   ┗ モーター取付金具                           2
  ┃  ┃   ┣ ボールキャスター(穴あけ後)                         2
  ┃  ┃   ┃   ┗ ボールキャスター                           1
  ┃  ┃   ┣ さら小ネジ                                 M3×15 40+12
  ┃  ┃   ┃                                            M3×20 8
  ┃  ┃   ┣ なべ小ネジ                                 M2×20 4
  ┃  ┃   ┃                                            M2×15 16
  ┃  ┃   ┣ リングワッシャ                                     M2 32
  ┃  ┃   ┃                                            M3 80+16+12
  ┃  ┃   ┣ スプリングワッシャ                                 M2 32
  ┃  ┃   ┃                                            M3 40+8+12
  ┃  ┃   ┣ ナット                                             M2 16
  ┃  ┃   ┃                                            M3 40+80+12
  ┃  ┃   ┣ スぺーサー                                 Φ3×10 8
  ┃  ┃   ┗ シャーシフレーム一階試験仕様書                     1
  ┃  ┃ 
  ┃  ┣ シャーシフレーム二階組立図                                 1
  ┃  ┃   ┣ シャーシフレーム                                   1
  ┃  ┃   ┃   ┗ 塩ビ板 (300×300×2)                       1
  ┃  ┃   ┣ VMEラック                                  1
  ┃  ┃   ┃   ┣ VMEラック                                  1
  ┃  ┃   ┃   ┣ CPUボード                                  1
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOボードアセンブリ                         1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┣ IOボード                             1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┣ IPDigital48ボード                    1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┣ ロータリーエンコーダボード           1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗ ジャンパ設定仕様書                   1
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOsubボード                                1
  ┃  ┃   ┃   ┣ MMIボード                                  1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┣ MMI/Fフロントボード                  1
  ┃  ┃   ┃   ┃  ┗ MMI/Fメインボード                    1
  ┃  ┃   ┃   ┗ VMEラックジャンパ設定仕様書                        1
  ┃  ┃   ┣ ケーブル類
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOsubボード M.P.C. ケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5102-5A [MOLEX]                      2
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5芯フラットケーブル                  400mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 5103 TL [MOLEX]                      2
  ┃  ┃   ┃   ┣ 赤外線センサボード − 外部回路ケーブル 
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5102-3A [MOLEX]                      6
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 3芯フラットケーブル                  200mm 3
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 5103 TL [MOLEX]                      18
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOsubボード − 赤外線センサ
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ PS-16PE-D4LT1-PN1                    1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 4芯フラットケーブル                  400mm 3
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5103 TL [MOLEX]                      24
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 5102-3A [MOLEX]                      3
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOsubボード − 超音波センサボード回路ケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ PS-16PE-D4LT1-PN1                    1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 4芯フラットケーブル                  400mm 3
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5103 TL [MOLEX]                      24
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 5102-3A [MOLEX]                      3
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOsubボード − IOボードケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ PS-16PE-D4LT1-PN1                    1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 50芯フラットケーブル                 150mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗  1-499506-2 [AMP]                    1
  ┃  ┃   ┃   ┣ MMIメインボード − MMIフロントボードケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ PS-60PE-D4LT1-PN1                    1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 60芯フラットケーブル                 150mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ PS-60PE-D4LT1-LP1                    1
  ┃  ┃   ┃   ┣ CPUボード − MMIメインボードケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ PS-40PE-D4LT1-PN1                    1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 40芯フラットケーブル                 100mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┣ MPUボード − PC間ケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ RS232C用15芯ケーブル                 1m
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ D-sub15pin用フード                   1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ D-sub25pin用フード                   1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ D-sub15pinコネクタ   (オス)                1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ D-sub25pinコネクタ   (オス)                1
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOボード − IO-R.E. ボード間、R.E. ケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5102-4A [MOLEX]                      2
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 3419.5060 [MAXON]                    2
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 5103 TL [MOLEX]                      8
  ┃  ┃   ┃   ┣ IOボード - T.S. 間 ケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5102-5A [MOLEX]                      8
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5103 TL [MOLEX]                      40
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 50芯フラットケーブル                 500mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 1-499506-2 [AMP]                     1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ SS-5GL [OMRON]                       2
  ┃  ┃   ┃   ┣ P.D. ボード − VMEラックケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 53253-04 [MOLEX]                     1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 電源用コード                         400mm 4
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 50217-8100 [MOLEX]                   4
  ┃  ┃   ┃   ┣ P.D. ボード − MMIフロントケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 5046-03 [MOLEX]                      1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 3芯フラットケーブル                  150mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 5103-TL [MOLEX]                      4
  ┃  ┃   ┃   ┣ P.D. ボード − バッテリーケーブル
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 53259-0220 [MOLEX]                   1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ バッテリコネクタ                     400mm 3
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 50217-8100 [MOLEX]                   2
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 電源用コード(赤)                   300mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 電源用コード(黒)                   300mm 1
  ┃  ┃   ┃   ┣ P.D. ボード −M.P.C.
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 53259-0220 [MOLEX]                   2
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┣ 2芯フラットケーブル                  150mm
  ┃  ┃   ┃   ┃    ┗ 50217-8100 [MOLEX]                   4
  ┃  ┃   ┃   ┗ M.P.C − モータケーブル
  ┃  ┃   ┃        ┣ 53259-0220 [MOLEX]                    1
  ┃  ┃   ┃        ┣ 50217-8100 [MOLEX]                    1
  ┃  ┃   ┃        ┣ 電源用コード(赤)                    400mm 1
  ┃  ┃   ┃        ┗ 電源用コード(黒)                    400mm 1
  ┃  ┃   ┣ バッテリーラック                                   1
  ┃  ┃   ┃  ┣ 塩ビ板(135×80×3)                          1
  ┃  ┃   ┃  ┣ さら小ネジ                                   M3×15 10
  ┃  ┃   ┃  ┣ リングワッシャ                               M3 10
  ┃  ┃   ┃  ┗ スプリングワッシャ                           M3 10
  ┃  ┃   ┣ 電源(VME上部)                                    1
  ┃  ┃   ┃  ┣ 塩ビ板 (180×126×5)                         1
  ┃  ┃   ┃  ┣ スペーサー                                   Φ3×10 4
  ┃  ┃   ┃  ┣ リングワッシャ                               M3 8            
  ┃  ┃   ┃  ┣ スプリングワッシャ                           M3 4
  ┃  ┃   ┃  ┣ ナット                                       M3 4
  ┃  ┃   ┃  ┣ なべ小ネジ                                   M3×25 4
  ┃  ┃   ┃  ┗ モータ制御&電源ボード                               1
  ┃  ┃   ┣ 超音波センサ                                       4
  ┃  ┃   ┣ 赤外線センサ                                       6
  ┃  ┃   ┣ 赤外線分配回路                                     4
  ┃  ┃   ┣ T.S.ボード                                     1
  ┃  ┃   ┣ なべ小ネジ                                 M3×50 24
  ┃  ┃   ┣ さら小ネジ                                 M3×15 6
  ┃  ┃   ┃                                            M3×35 8
  ┃  ┃   ┃                                            M3×20 12
  ┃  ┃   ┣ リングワッシャ                                     M3 16+16+24+6
  ┃  ┃   ┣ スプリングワッシャ                                 M3 8+8+12+6
  ┃  ┃   ┗ ナット                                             M3 8+8+12
  ┃  ┃
  ┃  ┣ アルミパイプ(シャフト)                                     Φ10×90 4
  ┃  ┣ ボルト                                                     M8×20 8
  ┃  ┣ リングワッシャ                                             M8 8
  ┃  ┣ スプリングワッシャ                                 M8 8
  ┃  ┗ ケーブル接続図                                             1
  ┃  
  ┣ バッテリー               
  ┣ ソフトウェアインストール手順書
  ┃  ┗ MIRS9901(プログラムファイル)
  ┣ MIRS9901試験仕様書
  ┗ MIRS9901取扱仕様書