機械班の紹介(設計)

 最近、急に暑くなってきましたね。暑くて夜は眠れません。こんにちは。機械班の一員の( *´∀`)です。

 メディア授業は、腰が痛くなるのでイヤですね。1年の時はそんな心配は皆無だったのに、です。

 というわけで、今回は、CRSの機械班、特に、「設計」についてご紹介したいと思います。少しでも興味を持ってくれたらうれしいです!

機械班とは 

 機械班とは、読んで字のごとくロボのハード(カタチ)を作る班です。ですが、実は設計も担当するのです!

 おそらくロボづくりのスタンダードな流れは、「設計」→「加工」⇆「改良」⇆「制御」→「☆完成☆」です。機械班は「設計」→「加工」⇆「改良」までを担当します。

 まず、どんなロボを作るのかを決め、そのための機構(つかむ機構とか投げる機構とか…etc)について考えます。

 次に、その機構を、CADと呼ばれる無料PCソフトの中で作成し、組み立てます。ここでどんな感じの機構、ロボになるのかをイメージします。

 最後に、CADでイメージした機構、ロボを基に、実際にアルミなどを加工してロボ機体を作り上げていきます。

 ここで思うようにいかなかった場合は、改良することもあります。

 その後、ロボを回路班に渡します。この時点ではまだ、ロボは動きません。まるで、機械班が体を作り、回路班が命を吹き込むようですね。(回路班にの紹介は後日、、、乞うご期待!)

 さて、ここからは設計について主にご紹介します!

設計の流れ 

 ↑ こんな感じのロボを、機械班は作り上げます!そのために必要な「設計」についてご紹介していきます。

 まず、どんな機構を作るかを決めたら、CADで設計していきます。どんな感じの作業なのかイメージしやすいように、スクリーンショットを多めに使います。

↑ パーツを作る最初の画面はこんな感じです。基本的に、パーツはx-y-z座標系の任意の2次元平面(Plane)から作り始めます。早速理系ワードが出てしまいたね。ここでの話は要するに、面を扱うよってことです。粘土で造形じゃなくて、紙に絵を描く作業です。上の画像は、そのためにどの平面からお絵描きするかを選択する画面です。

説明のためにやむを得なく理系ワードを使ってしまいましたが、実際扱ってみると直感で操作できることが多いので、文系さんでもカンタンに扱えます。「ロボ」というだけで理系感がスゴいですが、僕は、ロボに興味のある方全員に、ロボづくりをぜひ実感してほしいと思っています。サークルは自分の好きなことを存分に楽しむ場ですからね。

 ↑ 右のほう((x-y)平面の第2象限)に描いた青い長方形を左下方向(z方向)へ、うにょにょーって押し出しています。このようにして立体にしていきます。そして次は穴を空けていきます。

 ↑ 穴が空きました―!👏 穴の位置を指定すると、ちゃんと空けてくれます。また、実際に使う主な金属はアルミの空洞のパイプなので、ついでに空洞にしておきました。ここまでくると、実際の形がわかってきますね。

 ↑ このようにしてパーツをいくつか作ったら、各パーツの穴同士を固定していきます。僕としては、この作業が設計の中では一番楽しいです。この作業は、リアルな作業でのネジで各パーツを締結(固定)することに相当します。

 ↑ ガッシャーン(イメージ音)。こんなことを繰り返してロボのカタチを作っていきます。パーツ同士がピッタリはまると気持ち良いです😊

(「ネジないじゃん」って思った方は鋭いですね。実は、ネジは面倒かつ邪魔なので表示していません。表示してもあまり意味がないのです。これでもちゃんと締結されているのでご安心を。)

 ↑ モーター,歯車などもカンタンに作れちゃいます。こんな感じに何でも(?)作れます。(ちなみに昨年、100均のスリッパを作った人がいました。)

(歯車は、白い円柱で表現しています。歯車のギザギザを表現しない理由は、ネジと同様、設計上はあまり意味がないためです。)

 ↑ 彼はタイヤとモーターがついているので、動けるロボくんのようですね。一見すると難しく、複雑そうですが、慣れると普通に作れちゃいます。

 ↑ このような設計図を出すこともできます。印刷して、加工する際に使います。加工については次回です!

最後に 

 なんだかCAD勉強会みたいになってしまいましたが,イメージは大体つかめたでしょうか。以上のような流れで設計を行います。

難しそうに見えるかもしれませんが、初心者でもすぐに扱えるようになるので心配はいりません。なぜならCRSのほとんどが、入学時、ロボづくり未経験だったのです!

空前絶後のウイルスの流行により、日常生活が変貌してしまいましたが、CRSはみんなで知恵を絞りあい、臨機応変に対応・工夫中でございます。

 新入生の皆さんに会えないのがとても寂しいのですが、もう少しステイホームを続けて、いつの日かお会いしましょう!👋

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