Aくんの学校訪問記 〜宗像高校・宗像中学校編〜

〜前書き〜

どうも，こんにちは‼︎

AくんことAiです（最近はAiと呼んでもらえませんが・・・w）

今回はタイトルの通り2018/12/27に宗像高校と宗像中学校に訪問したことについて書きたいと思います．

宗像高校最寄りの東郷駅から歩くこと約20分（適当）で正門に着きました．

正門には，はなみさんやひらめくんなどが迎えに来てくれました．

（訪問前にセブンイレブンで差し入れを買っていたのですが，その時すでに観測されていたらしいw）

少しの雑談の後ロボットくん達を見せて頂きました．

今回は2チームに簡単なインタビューをしてきました．

〜宗中暁インタビュー〜

Q. チーム構成と役割分担を教えてください．

A. ハード設計担当兼キャプテン・ハード製作担当・プログラマー・ひらめき製作担当の4人構成です．

Q. 各ロボットの工夫点を教えてください ．

A.

図1：暁ロボット1号

図2：暁ロボット2号

このロボット達は，スピードを重視して設計しました．スピードを出すために昨年使用していたダイセン電子さんのモーターから，ジョンミンモーターに変更しています．また，天板にX字のパーツを用いることにより，昨年のロボットよりも剛性を出すことに成功しています．また姿勢制御にはPID制御を実装しています．

図3：ひらめき

このロボットはソフトウェアで調整できるようなハードを目指して設計しました．ボールセンサーには16方位IRを採用しています．回り込みには@家2018と同じものを使用しています．（ただ僕が見る限り，ひらめき１番の工夫はジャイロのキャリブレーション中にけもフレOPが流れることだと思いましたw）

Q. 今年のチーム目標を教えてください．

A. 世界大会出場‼︎‼︎

～宗高ヤタガラスインタビュー～

Q. チーム構成と役割分担を教えてください．

A. ハード担当が2人，プログラマーが1人，カメラ・電子デバイス・プレゼン担当が1人の4人構成です．

Q. 各ロボットの工夫点を教えてください 

A.

図4：ヤタガラスロボット1号

図5：ヤタガラスロボット2号

今年のロボットはオープン初挑戦ということもあり，あまり変わったことにはチャレンジしませんでした．しかしドリブラーをやりたいという思いからは逃れられず，ブラシレスモーターでの非同期型ドリブラーを製作しました．全国大会までには前だけでなく後ろにもドリブラーを載せたいです．（kosukeくんが調整してた機体のインタビューするの忘れてました・・・かなり凹んでます泣）

Q. 今年のチーム目標を教えてください．

A. 世界大会に出場することです！！

インタビューはできませんでしたが，アマテラスさんをはじめとするそのほかのチームの皆さんにも色々とお話を伺うことができました．

図6：アマテラスとヤタガラスのロボット

図7：ひらめ氏から頂いたボールセンサー基板

とても楽しい高校訪問でした．もう少し長い時間居たかったです・・・泣

途中某受験生が遊びにきていたことは内緒にしておきます．

全国でまた宗像の皆さんと会えることを楽しみにしています！

～宗像高校・宗像中学の皆様～

・宗高アマテラス様

@hanami___0111

@azarashi1224

・宗高ヤタガラス様

@hazuki_372

@kosuke_robot

@shinya1007s

・宗中暁様

@nopekichi_club

@hhkarei

@cheeeeru0152

その他顧問の先生方をはじめとする宗像高校・宗像中学電気物理部の皆様インタビュー等のご協力本当にありがとうございました

（僕の把握している範囲内です．会った方で記載無い方はご連絡ください．追記させて頂きます）

ロボカップジュニア北九州オープンに行ってきました

どうもAくんことAiです

今更ながら2018年８月18，19日に開催されていたRCJ北九州オープンに関して書きたいと思います

内容としては

・北九州オープンとはどんな大会なのか

・観戦報告

・おまけ

の３つです

今回は軽く書くだけですので内容は期待しないでください

ではでは本題に入っていきましょう

・北九州オープンとはどんな大会なのか

まずは北九州オープンがどのような大会なのかを説明しておかなければいけません

北九州オープンとは北九州市で行われるロボカップジュニアサッカーチャレンジのオープン大会です

オープン大会ということで地方からたくさんの選手が集まっていました

また，今年の結果が載っているサイトのURLを貼っておきます

興味のある方は来年是非御参加を‼︎

URL：https://sites.google.com/site/robocup9/home

・観戦報告

今回僕は完全に観戦枠で参加しました

インターン期間中ということもあってスタッフ登録はしてませんでした

まず僕が観戦して思ったことは

『盛り上がりがハンパねえ！！』

ってことですね．自分が選手だった頃なぜ参加しなかったのかと後悔しました・・・泣

８月時点であれだけロボットが動いていれば盛り上がりもしますよね

また世界大会チームによるプレゼンと質疑応答の時間がありました

とても有意義な大会だなと感じました

二日目のビッグフィールドを見れなかったのが心残り・・・

・おまけ

大会後に数名の選手，某企業の社長さんとお食事しました

食事に付き合ってくれた選手の皆さんありがとう

最近の競技状況を見るとお金集めも選手の力量って感じがしますね

こういった機会に企業さんと交流を持っておくこともいいと思います

ではでは簡単ではありますが北九州オープンの報告でした～

Aくん流3D-CADのすゝめ 〜ネジ・ナット・ギア編〜

どうも，こんにちはAくんことAiです

前回の更新から１ヶ月以上期間が空いてしまい申し訳ありません（言い訳：期末テストがあったから・・・w）

今回はCADについて少し描こうかなと思います．まずネジやナットのデータの作り方，２つ目にギアのデータの作り方です．

・ネジやナットのデータの作り方

さっそく本題に入りたいとこですが，まずは僕の昔話を聞いてください．読めよ？読むよな？読み飛ばすなよ？（圧力）

僕が3D-CADを本格的に触り始めたきっかけはマイクロマウス・・・ではなく大学一年生の時に参加したRCJ-Soccerでした．CNC使いたさに始めたと言っても過言ではありません．その時に作ったデータがこちら．

（図１：RCJ_Soccer_Robot）

初めての作品にしてはよくできてるかな・・・なんてことはありませんでした．見て頂いたらわかる通りネジやナットを省略して設計しちゃってます．コレがいけなかった・・・実際に組み上げてみるとネジ頭のクリアランスがないところが多数出てきてしまったのです・・・泣

というような経験を経て今ではネジやナットも省略せずCAD上におこすようにしています

読者の皆さんは同じような失敗をしないようにしてくださいね

ではでは本題に入りましょう

今回はFusion360というCADを使用します．他のCADでも同じ要領でできると思うのでどんなCADでも問題ないかなと思います．

手順はとっても簡単

1，ミスミ様に会員登録

2，ミスミ様でお探しのネジまたはナットを探す

3，STEP形式で3Dデータをミスミ様からダウンロード

コレでおしまいです

つまりはミスミ様のCADサービスを活用させて頂こうという訳ですね（卍MISUMI卍）

実際にミスミ様からダウンロードしてきたデータはこんな感じです．

（図２：M3_L11mm_なべ小ネジ）

ネジは切ってないデータなのでFusion360の機能を使ってネジを切ってみるさらにいい感じです．

（図３：M３_L11mm_なべ小ネジ_ネジ切り）

ネジの切り方は作成->ネジから簡単に行えます．

・ギアのデータの作り方

ギアはFusion360の機能を使って製作します．難しく思っているかも知れませんが歯車の基礎知識があれば簡単に作ることが可能です．僕はKHK様の歯車の技術資料をよく活用させて頂いてます．『KHK 歯車 資料』とかで調べればすぐ出てくると思います．

では早速作っていきましょう‼︎

１．アドインの下矢印をクリック後，スクリプトとアドインをクリック

（図４）

２．サンプルアドインのSpurGearをクリック（画像参照）

（図５）

３．メッセージが出てくるのでOKをクリック

（図６）

４．作成のSpurGearをクリック

（図７）

５．各欄に自分の生成したいギアの仕様を打ち込んでOKをクリック

（図８）

６．完成

（図９）

～最後に～

最後になりますが参考程度にネジやナット，ギアを省略していた頃の自分のCAD（図10・11）と省略しなくなってからのCAD（図12・13）を載せておきます．後者の方が圧倒的に出来もいいし，見映えもしますよね？僕はCADを書いてモチベが上がるタイプだったので見栄えは結構重視してます．それにネジのクリアランス等みただけでわかります．RCJではネジ等を省略している選手が多いようです．今回紹介した方法を用いれば簡単です．CADを始めたばかりでも僕はネジは省略せずにCADを書くことを推奨します．

（図10：マイクロマウス足回り旧_1）

（図11：マイクロマウス足回り旧_2）

（図12：マイクロマウス足回り新_1）

（図13：マイクロマウス足回り新_2）

拙い記事ではありますが最後まで読んで頂きありがとうございました．誤字の指摘やご意見等ありましたらTwitter：@Ai_robot_MMかコメントの方によろしくお願いします．

Aくん流モーターマウント のすゝめ

どうもAくんことAiです．今回は歴代のモーターマウントの紹介とモーターマウントに関するお話をしたいと思います．間違ってることあったらご指摘ください．ではまず歴代モーターマウントの紹介からいきましょう．

歴代モーターマウント紹介

・ver2017

　　

　　　　　　　図１　　　　　　　　　　　　　　図２　　　　　　　　　　　　　　図３

結論から言うとこのタイプのモーターマウントはRCJ Soccerではよろしくありません．すぐにモーターをマウントしているネジが緩んでしまいます．

・ver2018

　　

　　　　　　　図４　　　　　　　　　　　　　　図５　　　　　　　　　　　　　　図６

ver2017に比べるとネジの緩みは改善されました．（なぜ改善できたのかは後述）またこの年はライトウェイトリーグに参加していたので上面と下面にタップ穴を作ってスペーサーとしても利用していました．ただ，モーターとマウントを締結しているネジを締めるためにタイヤをいちいち外す必要がある酷い仕様です・・・・w

それではここからが本題・・・と，その前に少しネジのお話をさせてください．（なぜ？と思っても読んで見てください）

ネジの小話

僕の考えるネジ締結は図７に示すようなY軸方向を拘束するものでX軸方向の拘束をするものではありません． 

                                    

図７

よってネジ穴は少し大きく開けてもいいわけです．RCJ Soccerの様な場合では，モーター固定用ネジにはX軸方向の力が当然加わります．ver2017の様なマウント方法ではX軸方向の負荷対策が十分に行われていないため，ネジが早く緩む原因となったと考えています．またネジ径が小さかったことも要因の１つかもしれません．

ネジに関してさらに詳しく学びたい方は下記のサイトを見てください．

参考：https://www.nittoseiko.co.jp/nitto-blog/2017/08/01/3

ではではお待たせいたしました．本題モーターマウント のお話を始めましょう．

モーターマウントの小話（本題）

先ずは僕の知ってるモーターマウント方法を大雑把に分類してみました．

・平板固定式

言うなれば板にネジで止めただけ．ver2017もここに分類されると思います．長所は製作が容易であるところ，短所は固定に使用するネジに大きな負荷がかかることでしょうか．使用する場所は選びそうですね．

・ポケット埋め込み式

厚さのある板にポケット加工を施してモーター，またはギアヘッドをそこに埋め込みネジで固定する方式ですね．僕はこの方法大好きでして新作のマイクロマウスにはこの方法を採用しています．長所は平行板固定式に比べてネジへの負荷が少ない点，短所は加工機がないと製作が難しい点ですかね．

・圧入式

名前の通りモーターもしくはギアヘッドと同様のφの穴を開けた板に圧入して固定する方法です．長所はパーツ点数が減らせる点，短所はマウントと締結されていないのでモーターに負荷の大きくかかるところでは使えないことでしょう．

・クランプ式

図８のようにクランプすることによってモーターを固定する方法です．圧入式に比べ負荷に強いです．また，ギアヘッド等のネジ穴を活用せずに固定することができるので，ver2018のようにいちいちタイヤを外さないとネジが締められないという点も解決出来ますね．

　　　　　　　　　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図８

ここまで読んで「結局どの固定方法がいいの？」となる人が殆どだと思います．解答はケースバイケースです．

よって今回は僕なりにRCJ Soccer向けのモーターマウントについて考えてみました．僕の考えるRCJ Sovver用モーターマウントに重要なことは下記の3つです．

・モーターをネジだけで固定しない（ネジに負荷がかかりすぎないように設計）

・モーターマウントをネジだけで固定しない（ネジに負荷がかかりすぎないように設計）

・メンテナンス性能がある

この3点に留意して設計したのが図９〜図12のような感じです．（CADデータでごめんなさい．そのお詫びと言ってはあれですが，ご連絡いただければCADデータお送りします）

　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　図９　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　図10

　　　    

　　　　　　　　　　　図11                                                                       図12

軽く説明しておくとモーター固定にはクランプ式を採用しました．これによってメンテナンス性能とモーター固定用ネジへの過負荷問題を解決しました．（特に今回使用したモーターのRE16 & GP16Aは固定用ネジのφが小さいです）またモーターマウント下面に突起をつけることによりマウント固定用ネジへの負荷を減らしています（ネジの話はこのためにしました）

とこんな感じで以上です．長々と書いてしまい申し訳ありません・・・．（要約能力欲しい）ブログ初投稿の記事で拙いところもあったかもしれません．最後まで読んでいただきありがとうございました．

追記

ツイッターの方で紹介したモータマウントの改善点を指摘していただきました．そこで改良バージョンをアップします．（やっつけ感あるけど許して・・・w）指摘していただいた内容としては「軸受を支えてないよ」というものでした．ご指摘くださったカンタクク様（@vfx21）ありがとうございました．

　　

　　　　　　　　図13                                                            図14

　　

　　　　　　　　図15                                                          図16

こんな感じにしてみました．結局ポケット方式とクランプ方式の複合型になりました．あれ？・・・これパーツ点数増えただけのver2018なんじゃ・・・とか思ったあなたはそんな考えは捨て去りましょう（＾＾）

ポケットとクランプの複合モデルならクランプ一個でも良いかもしれませんね・・・w

修正前はモーターとギアヘッドで１つずつって感じでクランプは２つにしてます．

さらにカンタンク様からver2017の改良点も指摘していただきました．内容は以下の通りです．

1　ギアヘッドの軸受け部の穴精度を上げる為ハンドリーマ等で仕上げる。(2018の場合CNCで削る事で似たような効果を出したと思われます

2　皿穴を止めてナベやキャップボルトを使う(穴位置精度が悪いとギアヘッドのフランジと喧嘩するので馬鹿穴で逃がす(精度が高ければ皿でもOK

ありがとうございました．

ぶろぐはじめました。

タイトルの通りです

ブログ始めました

不定期ですがものづくりに関することを主にアップしていきます