爆走!スライムラジコン製作1(自作ラジコン) アイデア編 - ぎんてんのロボ工房    

2020年7月24日金曜日

爆走!スライムラジコン製作1(自作ラジコン) アイデア編

爆走!スライムラジコン製作記1 アイデア編

3Dプリンタも買ったことだし、いよいよ早速実製作へ。

スライムラジコン

作りたい物はいっぱいありますが、時間も予算も限られているので
(特に生活に時間が全然ない・・)
きちんと作るのが大事とは十分承知していますが、手っ取り早く今回は既存のラジコンシステムを流用しています。wifiシステムなんかよー作れんし。

今回利用させて頂いたのは既に生産中止となっていますが、
ラジコンメーカーで有名な京商さんのiReceiver(WR-10)を利用させて頂きました。

京商iReceiver

こちらはPWM出力をしてくれるようで、サーボやアンプ(中継)を通してモーターを繋ぎ、
京商さんのiphoneアプリを利用してコントロールできます。
簡単に自作ラジコンが作れます。
6チャンネル(モーター1、サーボ5まで同時接続できる用で)飛行機等への用途にも対応しているようです。
さらにはオプションのカメラユニットもあります。
これ設計次第ではロボットもつくれますよね!

個人的には電子回路や機械工学に精通していなくとも、初心者でも面白いものが作れる夢のある物だと思うのですが、なんで生産中止となってしまったのでしょうか?

iReceiverコントロール画面

こんな物もつくれますよと、いくつかの製作を基に京商さんには再販のお願いを出して行きたいと思います^^。
(2020/07月に一度、スライムラジコンを基に京商さんには再販依頼のご連絡致しました。)

サーボー範囲調整画面

ちなみに2020/07月現在、ぎんてんはiPhone Xs(Ver13.5.1)を利用していますが、問題なく動作しております。
近所のラジコン屋などで売れ残りを見つけた方は検討してはどうでしょうか?


さて製作記ですが、時系列にだらだら書くと分かりにくそうなので、
今回は1 アイデア編、2 印刷編 、3 実製作編、4 実稼働の冒険編(丁度ドラクエだし)に要点のみで記述したいと思います。
作成の参考に興味ない人は4の冒険編の方だけ見ていただけたらと思います。

1 作成計画

  実は先に同様にぬいぐるみと3Dプリンタを利用したメカ製作ですが、ピカチュウで進めているのですが、なかなか4速歩行の設計がうまくすすまないでいたところ、会社の回りの人達がスマホのドラクエゲームでよく騒いでいるので、より簡単に作れそうなスライムを思いつきました。
スライムなら前進後退、曲がる、ジャンプ、この三つしかないと思うので。
3Dプリンタの初期製作テストとしてまずはスライムで作ってみようと始めました。

動作させる部品の選定ですが、
コントロールユニットとしてiRecever 、iReceverへの電源供給とモーター駆動用としてESC(アンプともいうらしいですね)、電値(軽さと大きさの為Lipo使用)、各サーボモーター、駆動としてタミヤ6速ギヤボックスHEを使用しています。

以下参考


Lipoはラジコン屋さんで、これは小さい!軽い!と買いました。
これはミニドローン用で出力出ないよ動かないよ!とラジコン屋のおやじさんから散々言われましたが、普通のラジコンを作る訳ではないので自己責任で無理やり買わせて頂きました。

※注意 Lipoは発火や爆発の危険があります、今回使用していますがぎんてんもテストや扱いを調べながら慎重に管理して使用しています。使い方を知らない人はマネしないでください。


最低でも駆動としてモーターギヤボックス(タミヤ6速HE)、ステアリング用にサーボ1(SG92R)ですが、スライムの動作イメージとして飛び跳ねがあります。
その為、ジャンプ用としてサーボ(FSR90R)をもう一つ追加しています(ジャンプ計画は失敗ですがW)。
この組み合わせで配置設計していきました。
その前にギヤボックスですが、組み立てに対して6段階が選べます。
使用部品一式を計って、完成後のPLAの追加重量分も予測して、どれくらいのトルクとスピードを出したいかを考慮して、ギヤボックスの組み立てを決めました。
(組み立てによって駆動軸の取り付け位置が変わる為)

使用部品一式重量

使用部品一式おおよそ302g、それにPLAが追加されたら400~600gってところでしょうか?

6速HEギヤ比

単位変換サイトにてBタイプ40.7mN/m → 約415gcm
         Cタイプ101.2mN/m → 約1031gcm
耐久も考えると、半分で使うのが望ましいのでCタイプ 1031/2 約500gが適正かも知れませんが。
経験が無いのでこの辺で悩みます。
ホビー利用に関する情報が少ないなぁと。もちろん詳しい工学サイトはありますが微積等読んでる暇も無いので別ギヤボックスで比較した動作イメージ動画を作ってみました。


ギリの範囲までは動作上可能と分かっているので、スピード優先として
今回はBタイプ回転トルク40.7mN/m(415gcm)採用で組み立てました。

以上を基にしておおよその配置位置として、
〇駆動に関してはギヤボックスから直接歩行を回せば良いので下配置
〇iReceiver、ESC、は放熱と下部で駆動の際に何かの衝撃を受けないよう上配置
〇電池は取り外しを考えると下部が望ましいですが、高さをあまりあげたくなかったので
余った前配置となりました。
「重心は低ければ低い程いい、高橋涼介」談(イニシャルD)誰よそれw

なおぬいぐるみの外形のサイズは決まっているので
前後、左右、上下、形状、常に制限があります。

又、駆動部とは別にジャンプ装置と操舵サーボによる独立部として後部に配置しています。
ジャンプ装置は、あくまでも実験中でいくつか考えていますが、
今回は回転サーボでスプリングを押し下げ、上に飛び上がる反動で疑似ジャンプを狙いましたが、サーボ程度のトルクではスプリングを十分押し下げるだけのパワーが無く、失敗に終わりもっともらしい形だけ残った形となりました。
まぁ始めから予想ついてましたけど・・・・・・・・・・・・・・・。

ラジコン使用といっても車のような動きは求めておらず、カタンカタンと動くような感じにしたかったので、車輪はあえて4枚羽のような形としました。

これらによりFusion360を使用し、当初の形状は以下のようなデザインとなりました。

スライムラジコン初期デザイン

トップカバーをつけ駆動部を覆って動作させる予定でしたが、実際に動かすと様々な問題が生じ改良していくこととなります。

次回印刷編へ

爆走!スライムラジコン製作記2 3Dプリント編 

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