サッカーロボの製作 板井 壱史 岡本 翔太郎 小 野 聡 都志 拓平 福山 恭平 山神 健市 安原 晃平 (3)はさみの部分を組み立てる。 (4)組み立てた部分を本体に取り付ける。 (5)基盤を取り付けてモーターや電源の配線 をする。 (6)リモコンを作る (7)動作を確認する (8)完成 1.ま え が き 私たちは元々の研究テーマがいくつか決まって 次に個々について説明する。 いて数あるテーマの中からこのサッカーロボ製作 を選び、製作に取り掛かりました。最初に製作キ ットを各自1つずつ貰い組み立てました。 (1)ギヤについて ギヤの種類については「平ギヤ」、「クラウンギ ここではロボを構成している部品や、作業過程で ヤ」、「出力ギヤ」の 3 種類があります。この 3 つ 学んだことを説明する。 を紹介する。 図1 サッカーロボ完成 2.構成部品 図2 ギヤ 主な構成部品の次のようなものを使用した ・ギヤ ・モーター ・基盤 ① 平ギヤ 平歯車(ひらはぐるま) 歯を回転軸に平行に切った歯車で、円筒面上 ・はんだ小手 に歯筋が軸と平行になっている。製作が容易 ・プラスドライバー であるため動力伝達用に最も多く使われてい ・ペンチ る。その種類には、ピッチ円筒半径を無限大 にしたラックと、円筒面上に歯筋を設けずに、 3.組み立て手順 キットを次のような手順で組み立てていった。 (1)部品の確認 (2)駆動部のギアボックスを作る。 円筒の内面に歯筋を設けたものの二種類の内 歯車がある。 図3 平ギヤ 図5 クラウンギヤ ③ 出力ギヤ(ピニオン) 大小 2 つの平歯車を組み合わせる時に、大 きい方をギヤといい、小さい方をピニオンと 図4 ギヤの回転 いう。おもに減速に用いられる。 図4のような3つ以上の平歯車を組み合せたも のを歯車列といい、 最初に駆動する駆動歯車と最 後の被動歯車の回転の比を速度伝達比という。歯 車列の回転方向は、中間歯車の数が奇数個であれ ば駆動歯車と同じ方向、偶数個であれば逆の方向 に回転する。 ② クラウンギヤ 冠歯車(クラウンギヤ) 図6 出力ギヤ かさ歯車の一種で歯が回転軸に対し垂直に つけられたもの。歯の形状が王冠に似ている (2)DC モーター ことからクラウンギヤとも呼ばれる。かさ歯 DC モータとは、固定子に永久磁石を使い、回転 車と組み合わせられる。平歯車とも組み合わ 子(電機子)にコイルを使って構成されたもので される。 ある。 電機子に流れる電流の向きを切り替えることで 磁力の反発、吸引の力で回転力を生成させるもの である。 電力を強くすれば回転も強くすることができる。 モーターの回転方向を変えるのに、毎回乾電池 をつなぎ直しているのでは大変なので、スイッチ 操作でワンタッチで変えられるようにしたのが、 図 7・8 の回路である。 スイッチ A,D を OFF、B,C を ON にすると左回転し スイッチ A,D を ON、B,C を OFF にすると電流が逆 に流れ出し右回転する。 図9 モーター (3)赤外線リモコンについて 赤外線リモコンとは、リモコンにボタンを付け、 各ボタンのデータを赤外線を使い受信ロボットに 送信するものである。受信ロボットは、送信部か ら送られたデータに従った動作をする。 4.まとめ この課題研究では 1 週に 2 時間程度の作成時間を 設けさせて頂いて作成していたのですが、作成し たサッカーロボはグリスを塗り忘れたせいでギア 図7 DC モーター回路図1 がうまく回らなかったり、モーターの配線が切れ てしまったりと動作不良が多く見受けられました。 しかし、諦めずとり組むことで下記のように完成 させることができました。 このサッカーロボを作成していく過程で諦めずに 最後までやりとげることの大切さや、仲間との意 見交換をする大事さを学ぶことが出来てとても充 実した実習時間を過ごすことができました。下記 の図が完成したサッカーロボです。 図8 DC モーター回路図2 図10 サッカーロボとリモコン 5.参考文献 ・Wiki pedia http://ja.wikipedia.org/wiki ・DC モーター http://www.picfun.com/motor01.html http://homepage1.nifty.com/rikiya/electron ics/4dcmotor.htm
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