activities:products:smmf_2022
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activities:products:smmf_2022 [2022/07/03 10:15] Staff_Ujiie [「かんたん機構」] |
activities:products:smmf_2022 [2022/08/26 16:16] (現在) Staff_Ujiie [自動運転の仕組み（PLC）] |
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| 行 30: | 行 30: | ||
| ===== 「てのりからくり（オートマタ）」 ===== | ===== 「てのりからくり（オートマタ）」 ===== | ||
| 手に乗るくらいの小さなサイズのからくりおもちゃ（オートマタ）を想定して、現物がまだない状態から出展の目玉に挙げてしまったのですが、実際に始めてみたら、アイディア構想、設計、試作、製造と一連の作業がかなり大変だというのを実感しました。\\ 一点ものではなく、再生産可能なものとして作るので、各プロセスできちんとしたデータをアウトプットしないといけません。 | 手に乗るくらいの小さなサイズのからくりおもちゃ（オートマタ）を想定して、現物がまだない状態から出展の目玉に挙げてしまったのですが、実際に始めてみたら、アイディア構想、設計、試作、製造と一連の作業がかなり大変だというのを実感しました。\\ 一点ものではなく、再生産可能なものとして作るので、各プロセスできちんとしたデータをアウトプットしないといけません。 | ||
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| ==== 構想 ==== | ==== 構想 ==== | ||
| 選んだのは、人が自転車を漕ぐモデルです。 | 選んだのは、人が自転車を漕ぐモデルです。 | ||
| 基本は自転車のペダルのクランク軸の回転を足の曲げ伸ばしに変えてやる単純な動きです。ポイントは、足の曲げ伸ばしに合わせて体を上下にゆするところです。\\ この胴体部分は余計なリンクになっているので本来不要なところで、そのためにきちんと動作しなくなる可能性がありますが、設計時のシミュレーションを見ていて、動きに味が出ると思い残しました。\\ 実物を動かしてみると、予想より体の位置が下がってしまい、想定通りとは行きませんでしたが、体の上下動はかろうじて残って動きを複雑なものにしてくれました。 | 基本は自転車のペダルのクランク軸の回転を足の曲げ伸ばしに変えてやる単純な動きです。ポイントは、足の曲げ伸ばしに合わせて体を上下にゆするところです。\\ この胴体部分は余計なリンクになっているので本来不要なところで、そのためにきちんと動作しなくなる可能性がありますが、設計時のシミュレーションを見ていて、動きに味が出ると思い残しました。\\ 実物を動かしてみると、予想より体の位置が下がってしまい、想定通りとは行きませんでしたが、体の上下動はかろうじて残って動きを複雑なものにしてくれました。 | ||
| - | \\ [[https:// | + | \\ 設計データのアニメーション |
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| ==== 設計 ==== | ==== 設計 ==== | ||
| * Fusion360で、自転車と人物、台座の各パーツを設計し、アニメーションの機能で動きを確認しました。 | * Fusion360で、自転車と人物、台座の各パーツを設計し、アニメーションの機能で動きを確認しました。 | ||
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| * モーターとギヤボックスは、ほぼ裸のままで直接アクリルのギヤーを回すように組み合わせました。 | * モーターとギヤボックスは、ほぼ裸のままで直接アクリルのギヤーを回すように組み合わせました。 | ||
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| 行 67: | 行 68: | ||
| ===== 自動運転の仕組み（PLC） ===== | ===== 自動運転の仕組み（PLC） ===== | ||
| 開催延期に伴い追加した自動運転の仕組みですが、結構大変でした。 | 開催延期に伴い追加した自動運転の仕組みですが、結構大変でした。 | ||
| - | もともと[[activities: | + | もともと[[activities: |
| ベースとするハードウェアはUniPi1.1、ソフトウェアはOpenPLCということで別途進めていたものですが、今回の展示に使用するために以下の内容を追加します。 | ベースとするハードウェアはUniPi1.1、ソフトウェアはOpenPLCということで別途進めていたものですが、今回の展示に使用するために以下の内容を追加します。 | ||
| - | * 各モデルのモーター４つを自動運転。機構模型の３つは20秒間ずつ順繰りに動かしてゆく。オートマタの１つは、センサスイッチの入力があった時に20秒間動かす。 | + | * 各モデルのモーター４つを自動運転。機構模型の３つは20秒間ずつ順繰りにバトンタッチして動かしてゆきます。オートマタの１つは、センサスイッチの入力があった時に20秒間動かします。 |
| - | * オートマタの運転開始の信号用に非接触センサスイッチを使用。 | + | * オートマタの運転開始の信号用に非接触センサスイッチ（秋月電子通商 P-17317）を使用します。 |
| - | * モーターとセンサの電源は、別途ＡＣアダプターで準備（5Vと12V）。モーターはタミヤのミニモーターで定格3V、センサは5-12Vだが、UniPi側の結線方法とON電圧の関係で、外部12Vを準備。 | + | * モーターとセンサの電源は、別途ＡＣアダプターで準備（5Vと12V）します。5Vはタミヤのミニモーター（定格3V）用、12Vは、非接触スイッチ（5-12V）用です。UniPi側の結線方法とデジタル入力電圧の関係で、どうしても外部12Vが必要になりました。 |
| - | * 12VからセンサスイッチのLEDにも給電。 | + | * 12VからセンサスイッチのLEDにも給電します。 |
| - | * ミニモーターの駆動は、先々の常設展示の際の電力効率を考えて、PWM制御のDCモータードライバーモジュール（秋月電子通商）を使う。 | + | * ミニモーターの駆動は、先々の常設展示の際の電力効率を考えて、PWM制御のDCモータードライブキット（秋月電子通商 |
| - | * 展示の際の作業を効率的にするため、ケーブル（2m✕3、4m✕1）とモーターはコネクタ接続にする。 | + | * 展示の際の作業を効率的にするため、ケーブル（2m✕3、4m✕1）とモーターはコネクタ接続にし、配線はその場で差し込むだけにしておきます。 |
| - | * スタート／リセット用のタクトスイッチ（3個）をブレッドボードで用意。 | + | * スタート／リセット用のタクトスイッチ（3個）をブレッドボードで用意。\\ このあたりは今後の変更も考えて仮設で済ませます。 |
| - | * 樹脂製工具ケース一つにすべて納める。 | + | * 樹脂製工具ケース一つにすべて納めます。\\ ⇒ホームセンターにある2段トレー付きの工具ケースの上1段を取り外して、トレー内に制御部分を、ケースの底には電源部分を収めました。移動時にはケーブルを中に入れてフタを閉め、取手を持って運びます。 |
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| - | ラダー図による自動運転のプログラムをどう作成すればよいかがわからず、最後まで苦労しました。自己保持プログラムに囚われすぎてわからなくなっていたのを、最終的に使わないことにしたらうまく動きました。\\ | + | ラダー図による自動運転のプログラムをどう作成すればよいかがわからず、最後まで苦労しました。内部リレーによる自己保持ロジックに囚われすぎてわからなくなっていたのを、最終的に使わないことにしたらうまく動きました。\\ |
| - | （かんたん機構） | + | {{ : |
| * 各モーターは、単純にタイマー（TP）で、ONから20秒間運転して止まります。 | * 各モーターは、単純にタイマー（TP）で、ONから20秒間運転して止まります。 | ||
| * 次のモーターにバトンタッチするために、同じONから２つのタイマー（TP、TON）を組み合わせて設定時間（19秒後）に合わせたON信号のパルス（0.5秒間）を作り、それを次のモーターのONスイッチに設定しておきます。 | * 次のモーターにバトンタッチするために、同じONから２つのタイマー（TP、TON）を組み合わせて設定時間（19秒後）に合わせたON信号のパルス（0.5秒間）を作り、それを次のモーターのONスイッチに設定しておきます。 | ||
| * これを3つのモーターの間で順繰りに設定します。 | * これを3つのモーターの間で順繰りに設定します。 | ||
| - | * 一番最初だけ手入力のスイッチで開始できるように入力を追加します。 | + | * 一番最初だけ手入力のスイッチで自動運転を開始できるように入力を追加します。 |
| （てのりからくり） | （てのりからくり） | ||
| 行 106: | 行 107: | ||
| 間に合わないのではと追い詰められ続けた準備作業でしたが、おおむね展示もうまくいき、来場者の方の反応もよかったので救われた感じでした。 | 間に合わないのではと追い詰められ続けた準備作業でしたが、おおむね展示もうまくいき、来場者の方の反応もよかったので救われた感じでした。 | ||
| - | せっかく作った展示物なので、後日改めて[[https:// | + | せっかく作った展示物なので、後日改めて[[https:// |
| 今回主役の座を奪われたからくりおもちゃの制作を進展させることと、機構模型を常設展示スペースでの自動運転展示に移行させることを当面進めてゆきます。 | 今回主役の座を奪われたからくりおもちゃの制作を進展させることと、機構模型を常設展示スペースでの自動運転展示に移行させることを当面進めてゆきます。 | ||
activities/products/smmf_2022.1656810905.txt.gz · 最終更新: 2022/07/03 10:15 by Staff_Ujiie
