白い電気猫のゆるゆるブログ

いろんなことをロボコニストの私がゆる~く更新していくブログ。 おもにかわロボや高専ロボコン、交流ロボコンなどロボット系の記事が中心です。 twitterやってます→@zero_txt

どもー白猫です。大会まで一週間を切りました。機体のほうは何とかなりそうです。

さて、今回は減速機の話です。
私の機体には横回転アームのカウンター兼転倒復帰機構となるウィングが付いてます。それにつける不思議遊星歯車機構とサイクロ減速機を応用した新しい機構を用いた小型減速機の開発をしていました。
なぜ、そんなものを作ることにしたかというと、当初ウォームギアでの減速を試みていたのですが重かったようで機体重量が100gほどオーバーしてしまいました・・・
そこで既製品のギアヘッドを選定してみようと思ったのですが、部室にあるIG-32は重いしタミヤのギヤヘッドは高かったり脆かったりで結局諦めました。

そこで小歯数差で高減速比が得られるというサイクロ減速機の開発をすることにしました。しかし、内ピンを使ったりしてるので部品定数が多そうで何とか内ピンを使わず簡単に作れないかと模索してみました。結果生まれたのがこの構造です。
3b90aade27b5f3dd316806c61417ae4a











見づらいですが、青の部分が固定された1段目内歯車+軸保持用のベアリング、緑の部分が1段目・2段目外歯車、紫の部分が2段目内歯車、黄色の部分が偏心軸+軸固定用のスリットカラー、白の部分がRS-380PHです。
同じ色の部分は固着しています。モーターはあえて別の色にしました。
1段目内歯車→1・2段目外歯車→2段目内歯車とすることで、出力軸が偏心しないので内ピンがいりません。また、作った後に気づいたのですがどうやら不思議遊星歯車減速機と同じような作用をするようです。実は作った時は不思議遊星歯車の動作原理とかあまり知らなかったのです・・・最初はオリジナルの機構だと思っていたのですが先駆者がいたようです。サイクロ化したのでオリジナルといえばそうなんですが・・・
実際に作ったのがこれです。
56













中身はこんな感じです。歯形は円弧歯車を採用しました。
23













減速比の計算式は(1段目の減速比)-(2段目の減速比)=最終減速比となります。各段の減速比の計算方法はサイクロ減速機と同じです。今回の場合は1段目が1/20で2段目が1/21なので(1/20)-(1/21)=(20-21)/(20×21)=1/420となります。不思議遊星より簡単ですね。何故そうなるかは込み入った話になるので、かわロボに出ている方であれば会場で聞かれれば答えます。

この減速機のメリットとデメリットは、
メリット
・小さくて軽量(モーター込みで148g)
・高減速比が得られる
・ コスパがいい
デメリット
・低減速比が作りづらい(部品が小さくなりすぎて加工と締結が困難に) 
・慣らし運転必須(組み付け精度の問題で効率ががた落ちするため。慣らし運転で消費電流が8Aから1.8Aまで減少した) 
・部品一つ一つの精度が効率に直結する(どの減速機にも言えることですが)
・音が若干うるさい(多分組み付け精度の問題でアルミが削れてる・・・)

こんなところですかねー。まだデータ不足なのでなんともいえませんが、減速機については以上です。

ところで私の台引きとして一緒に来てくれるうちのロボ研の部長がかわロボに参加したいらしくこんなものを作りました。
無題













4節クランクを用いたアーム用のトルク計算ができるExcelシートです。データ不足なので私のブログで公開してデータ収集をして欲しいそうです。使ってみたいという方は以下のダウンロードリンクからダウンロードしてください。
http://kie.nu/26ez
色々解説とか書いてあるので読んでみるだけでも面白いかもしれません。ここが間違ってるよーとかがありましたらコメント欄や私のツイッター(@zero_txt)へお願いします。使用感の感想や質問なども受け付けてます。気軽に聞いてくださいな(*・ω・)

それじゃこの辺でばいならー( *´∀`)
皆さん大会一緒に頑張りましょうね!
 

どもども、白猫ですー。

かわロボのエントリーも完了しまして一息ついている今日この頃。
去年まではチーム名の部分は学校名である群馬工業高等専門学校で通してましたが、今年からはみんなでチーム名を決めて参加することになりました。
みんなといっても、私とあと先輩2人だけですが・・・

チーム名は「G-STATE」に決まりましたー。読みはゲッコーステイト。エ○レカのアレですね。一応群馬のGとかけてます。現状、群馬高専現役チームとなっております。誰か卒業したら変わるかもですが

あと、機体名は今年は黒龍初式【紅蓮】という名前にしました。当初の予定は前の記事でちょろっと書いたとおり紅蓮黒龍【初】という名前にする予定でしたが、この名前だとサブカラーの変更がしにくいなと思いまして・・・メインカラーは黒で統一しようと思っているのでいいのですが、今後サブカラーぐらいは変えたりしてみたいなと思ったり

そういえばアイデアシートの提出期限まで一ヶ月を切りましたね・・・設計頑張らないとなー(・ω・;)

ではではこの辺で、ばいならー(・ω・)ノシ

どもども、白猫モナーです。長い間更新止めてましたが、最近はそんなに忙しくなくなってきたので更新再開です。更新止まってスマンね。

そういえば今年のルール発表されましたね(今更)
私の横回転アームはスライダを使わないパンタグラフによる伝達を予定してるので、たぶん大丈夫かなーと思ってみたり。でもダブルクランクになるので質問はする予定。

突然ですが、ギヤヘッドって高いよね。しかも入手性悪いし、安価なやつは壊れやすい(タミヤのやつとか)。でも高減速比を得たいときは平歯車で自作しようとするとどうしてもでかくなる・・・
というわけで、最近こんなの作ってました。45 














減速機1:55のギアヘッドです。パッと見、ただの遊星歯車減速機ですが、通常の遊星とは少し違います。
バラしてみるとこんな感じ33 














はい、見てのとおり内歯車がありません。平歯車と遊星キャリアのみで構成されています。
入力は遊星キャリアで、一段目(モーター側)のモジュールは2.42、歯数はZ1(太陽歯車・固定):9、Z2(遊星歯車・従動):10、二段目(出力軸側)のモジュールは2、歯数はZ3(遊星歯車・Z2と固着):12、Z4(太陽歯車・出力):11となっています。モジュールが違うのは、Z1-Z2の中心距離とZ3-Z4の中心距離をできるだけ同じにするためです。
減速比の計算式は((Z2/Z1)*(Z4/Z3))/(((Z2/Z1)*(Z4/Z3))-1)で求められます。

実際に手で回してみたところ、若干固いもののちゃんと減速比1:55で減速できていました。でもモーターで回そうとすると効率が悪いのか回ったりストールしたりを繰り返すので改善の余地ありです。多分クリアランス不足でギアが引っかかってる・・・

この減速機、何でこんな少歯数で55もの減速比が得られるかというと、キャリアと出力歯車の回転方向に秘密があります。実はこの減速機のキャリアと出力歯車は回転方向が逆です。なので、キャリアが右に55回転する時、出力歯車が左に54回転するようにしてあげれば(55-54):55で1:55になります。なので中間の遊星歯車で出力歯車の回転数を55→54回転に減速しています。

・・・説明が難しいのです。ちなみにこの減速機、名前が決まってません。名前募集中です。

あとはこんな物の試作とか
45054 


















ゴム脚先です。学校のレーザー加工機で作ってもらいました。ポケット加工が出来ないので2つの部品をGボンドで貼り合わせてます。やったね!ゴーヤ脚作れるよ! しかも安価で!

ちなみに形状は適当なので本番は変更するかもです。当初はシリコーンで脚先作る予定だったけど、こっちのほうが量産しやすいからこっちでいいかなー

最近はかわロボやりやすくなったから更新頻度上がるかも。
それじゃ今日はこの辺でばいならー(・ω・*)

このページのトップヘ