saitetu diary

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ロボットアーム製作日誌(ハード編:前編 設計)

大学の学祭に向けて、自作ロボットアームを製作しました。

今回より全4回に分けて、備忘録を兼ねて書いていこうと思います。

 

0.準備編

ロボットアームといえば、一番重要と言っても過言でないものが、サーボモーターです。

今回、Aliexpressでmg995というメタルギアサーボが1つ300円程度で販売されている事を発見し、このサーボを使うことにしました。(むしろ、サーボを見つけた事でロボットアームを作ることに決めました。)

本体の素材としては1mm厚のアルミ板を使用し、制御はRaspberry PI3で行うことにしました。

せっかくですので、IoT的なものにしようと、ネット経由で動かせるように、というのも付け加えました。

 

1.設計編

設計にはFusion360という3DCADソフトを使用しました。

www.autodesk.co.jp

このソフトは、学生や非営利目的なら無料で使うことができます。

サーボモーターを取り付けるマウントの設計にはFusionのシートメタル機能を使用しました。

このシートメタル機能は板金加工(金属板を折り曲げて行う加工)の設計を行う際に非常に便利な機能です。

サーボのモデルの周りを覆うように以下の通り設計後、

 

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 2D図面に展開することで、

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このように折り曲げ前の展開図を生成してくれます。

これの何が便利かというと、これを実寸大で印刷し、糊でアルミ板に貼り付けるだけで、ケガキすることなく、切断と穴あけ、折り曲げが行えてしまいます!

 

 

ロボットアームの掴む部分に関しては、下図の通り、サーボモータにワイヤーを巻きつけて、引っ張ると指が閉じる形にしました。

この機構で、人間の指と同じようにつかむ物体に合わせて、形状が変化することを狙いました。

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これら、ロボットアームを構成する部位の設計が終わった後は、CAD内での組み立てを行います。

マウントやサーボ同士などをFusionのアセンブリ機能のjointで結合していくことで、下図のように組み立てられ、かつ稼働する様子を確かめることが出来ます。

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あとは、各部位の平面上に展開した設計図をそれぞれ用意することで、設計は終わりです。

 

 第二回ハード後半編はこちら

saitetutan.hatenablog.jp