102.TekuRobo2号展開図(不採用!)


2001/07/26 【アクチュエータ編TOPに戻る】

 

TekuRobo2号の具体的な構造を検討して、展開図を作ってみました。頭の中ではこれで組みあがることになっているのですが、実際にパーツを作って組み立てはじめると、きっと板厚分の誤差とか色々な問題が発生するのでは?とも思いますが、考えててもしょうがないので、これで作り始めてみようかと思います。

今回はほとんど全ての部分を板厚1mmのアルミ板で製作します。若干0.5mm厚も使用します。素人が作るにしては、ちょっと細かく、ある程度の精度が要求される内容になっていますが、遊びをなるべく小さくするためには仕方ないかな、というところです。

全て手作りするので、相当時間と根気が必要になることを覚悟の上で検討しました。ただ、どうやって曲げるの??という個所もチラホラありますので、その辺はごまかしながら作業を進めましょう。

なお、このページは大きめの図面が沢山貼り付けてあるので、表示に時間が掛かるかと思いますが、お許しください。


102−1.TekuRobo2号全体図

TekuRobo2号の全体図面です。ごちゃごちゃしていて前後関係が分かりずらいのですが、ご容赦ください。ちなみに背景のグリッドの間隔は5mmです。図中のパーツ類は以下の通りです。

■緑...ギヤードモータ

■黄....ギヤー

■赤...ポテンショメータ

■灰...ベアリング、スラスト

■白...製作部分(アルミ、真鍮、など)

全体図1

全体図2

全体図3

全体図4

 

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102−2.各部の展開図

ここでは、各部分の展開図と簡単なコメントをご紹介します。なお、詳細寸法については省略致します。

 

102−2−1.背骨部分

背骨部分

ちょうど背中の部分にあたります。真中を通るシャフトで左右の両脚を支えます。また、つま先をウチマタ/ガニマタさせるための軸にもなります。最下部には平型のギヤを取り付けます。このギヤを伝って、ウチマタ/ガニマタの駆動を行ないます。シャフトはEリングでの固定を考えています。

将来的には、バッテリーや回路基板などを、この背中にしょわせる形で検討します。

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102−2−2.骨盤部分

骨盤部分1

骨盤部分2

先ほどの背骨のシャフトに取り付けられます。一番ごちゃごちゃした部分です。大きく左右の骨盤部分に分かれ、背骨のシャフトを中心にして蝶番のように開閉する構造です。上から見た図(図中一番上)で、骨盤は基本的に枠になっていることが分かりますが、左右の枠の中に脚部を入れます。つまり、脚部全体ごと開閉動作させ、ウチマタ/ガニマタを行ないます。開閉の駆動には、縦に実装する小型ギヤードモーターを用います。

ここで問題になりそうなのが、背骨シャフトと骨盤部分の遊びによるガタです。シャフト上の蝶番部分の長さが短めであるためガタに弱そうですが、シャフトにはめ込む蝶番の円筒にはほとんど遊びが無いため、今のところはとりあえず良しとしています。なお、シャフトにはめ込む蝶番の円筒には、上下にスラスト(軸方向に効くベアリングのようなもの)を挟んで、摩擦を減らします。

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102−2−3.腰部分

腰部分

上記の骨盤部分に、このユニットが入ります。骨盤部分とは大型ギヤードモータすぐ下のシャフトで連結して、開脚方向に可動できるようにします。開脚の可動範囲は約15°程度となります。開脚の駆動は横に付いている小型ギヤードモータで行いますが、左右に体重移動した際に、浮いた方の脚を保持する程度のトルクしか期待できないと思います。大型ギヤードモータはこの下に付ける太もも部分を、前後方向に駆動させるために用います。

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102−2−4.太もも部分

太もも部分

太もも部分は非常にシンプルです。上側は腰部分のシャフトに固定し、下側はスネ部分を駆動させるための駆動軸を有します。ここで問題となりそうなのは、腰部分のシャフトと連結する機構の遊びと強度です。腰部分のシャフトを角型に加工しておいて、この太もも部分上部の角穴にはめ込むつもりなのですが、こんな構造だけで軸を支えきれるのか?というのが大いに疑問です。もっと簡単でよい方法は無いものでしょうか。この機構は他の部分でも使いますが、再検討が必要だと思っています。

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102−2−5.スネ部分

スネ部分

スネ部分も、太もも部分と同様の構造です。太もも部分もそうなんですが、上部の方で一旦内側に曲げて、更に1mm幅ですぐ上に曲げ直すといったことにしています。しかし、素人の手作業でこんな曲げ方が出来るのか?というあたりが疑問です。

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102−2−6.足首部分

足首部分

スネ部分と足部分の連結部になります。平型のギヤは、足部分に設けるギヤードモータからの駆動を受けて、左右に体重移動させるためのものです。加工が必要なため、プラスチック製のギヤで検討しています。掛かる負荷と強度については、再検討が必要かもしれません。

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102−2−7.足部分

足部分

左右に体重移動させるための駆動用ギヤモータを積んでいます。小型でトルク不足が心配されますが、腰部分の小型ギヤードモータとの連動で行なうため、大丈夫だと踏んでいます。片脚立ちの時なども、ギヤードの保持力だけで持ってくれるでしょう。(多分) 将来、足の裏の四隅にスイッチか圧力センサなどを付けるときのために、配線用の穴なども開けておきましょう。

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自分で各部分の紹介をしていると不安要素ばかりが気になってしまい、イマイチ自身がもてない今日この頃です。まだ実際の製作作業に入っていないので、考え直すなら今のうちだー、という所です。部分的に改善の余地が多分に残されているので、この記事をご覧になった方、ご意見頂けますか?(いつに無く弱気...) しかし、幾ら人から意見を聞いても、実際に自分でやって失敗してみないと納得しないタチなので、強引に進めてしまうかも知れませんが...。(意見のし甲斐がない?)

 

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