サッカーロボの製作

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