マイクロマウス進捗報告

マイクロマウス進捗報告

Onshapeでの設計の様子

さて,ブログにWikiの内容を一部移植したは良いものの,ブログらしい投稿をしていなかったことに気づいたので,地味に初投稿になります.
11月末にある全日本大会に向けて(と,できれば10月頭にある東日本大会に間に合うように)今年も新型マイクロマウスを製作しています.
機体自体にはあまり新しい要素を盛り込めていないのですが,設計プロセスとしてはいろいろと新しいものを使ってみました.
実験用としては扱いやすい機体になったのではないかと思います.

ここ1ヶ月ぐらいで得た進捗を一気に放出しようと思います.

足回り

昨年までの2機体は基板から設計をしてしまって後悔していたので,今回は足回りから設計することにしました.
私はArch Linuxを常用しているのですが,これまで便利に使える3DCADがFreeCADぐらいしかなく,Inventorの学生版を使用するためにWindowsを立ち上げるという悲しいことをやっていました.
そこで今回試用してみたのがOnshapeです.Onshapeは外のサーバで動くいわゆるクラウド型の3DCADで,基本的に無料で使用できます(いい時代!).WebGLの動作するブラウザ上で使えるため,LinuxだろうがMacだろうが,いつでもどこでも設計ができます.
Onshapeについて詳しいことはサークルのブログに書きましたのでこちらをご覧ください:
Webブラウザ上で動くクラウド3DCAD Onshapeの紹介 : 東京工業大学 ロボット技術研究会
Onshapeでの設計の様子

モータ

Faulhaber 1717-003SR-IEH2-512

ついに買ってしまいました,Faulhaberの1717T003SR!! エンコーダは従来品のIE2-512ではなく,IEH2-512という少し型番の違うものを付けてもらいました.学生なら新光電子さんから特別価格で購入できますので,ちょっとバイトすれば買えちゃいますよ!
FAULHABER / 日本総代理店 新光電子株式会社
ピニオンはなおフィスさんがブログに書いていたkkpmo(正式名としてはMikroantriebe?)から.
Mikroantriebe KK Produkcja
別の入手先として見つけたところがあるのですが,こちらは少し品揃えがkkpmoに比べて劣ります…
gizmoszone

マウンタ

モータと車軸を基板に取り付けるためのマウンタは,Onshapeで設計してSTL形式で出力したあと,Shapewaysという3Dプリントサービスに投げました.
Shapeways - 3D Printing Service and Marketplace
今週中に届くようなので楽しみです.今週はマウス関係の資材がざくざく届くのでまた書きます.

ホイール

ホイールは例によってMini-Zのホイールです.ただし京商が出しているものではなく,TRPという海外メーカーのものです.CAD上でも形状を再現してみました.なかなかかっこいいホイールですね.
ギア(これもkkpmoから)の中心の穴はもともと2mm径だったのですが,ホイールに嵌まる大きさに拡げました.とはいっても薄い樹脂の平歯車なので旋盤ではつかめませんし,ボール盤では加工精度の問題が出ます(あとワークが上に引っ張られるので怖い).
結局NCフライスを使って,2mmのエンドミルをもとの穴に合わせるように原点を合わせて切削しました.ベアリングを入れれば完成.まだマウンタが届かないので精度がどうかは目視でしか判断できません…
諸々取り付け後のホイール
ホイールまわりのことについてはこちらがとても参考になります:
ホイールの取り付け: アニキの極秘開発記
テーパーカラーを使う方法を真似させていただきました.ありがとうございます.

回路

これまではEagleで基板設計を行っていたのですが,今回はKiCadを使用してみました.
というのも,Eagleの無償ライセンスは商用には使えないため,もし賞金なんかもらっちゃった頃にはグレーなんですよね,そんな心配はいらないんですけど
(追記(14:00): コンテストの賞金の類はどうやら抵触しないらしいですが,これに関する明確な記述は探しても見当たらなかったので,不安な方は問い合わせてください)
ではなくて,昨年ハーフサイズのマウスをKiCadで設計しようとしていて,思うように進まなかったのが悔しかったのでリベンジというところです.今回は問題なく設計できました.

昨年度からの大きな変更点は,後部にmicroSDスロットを搭載しているところぐらいです…
マイコンのFLASHにむやみやたらと書き込むのは気が引けたので,こいつを使ってログや迷路の保存ができればいいなーとぼやっと考えているところです.

回路図 配線:表面 配線:裏面

バッテリ

これまで使っていた200mAh周辺の容量はトレーサーではよく使われているらしいのですが,マウスには少し大きいようです(電通大ロボメカ工房勢談).
ということで今年は120mAhの,信頼と実績のHyperion G3を使います.購入はいつものエアクラフトで.
エアクラフト
Hyperion G3 CX 120mAh 1S
ついでに充電基板も2つほどこしらえました(部室が空いている時にカットしに行きたいですね).
充電基板

部品類

秋月とMouserで発注.
MPU-6500だけはaliexpressでモジュールが投げ売りされていてこっちのほうが安かったので,動作テストだけしてヒートガンで引っペがしました.
引っぺがしたMPU-6500
非常にちっこいです.3x3x0.9 [mm^3]です.

今後のスケジュール感

機体の設計と部品の調達までは約1ヶ月でできたので,前作からのソフトウェアの移植を早めにやっておきたいですね.
今週はShapewaysからマウンタが届いたり,ウィルコからネジとスペーサが届いたり,Mouserや秋月から電子部品が届いたりするはずなので,届き次第写真でもアップします.
それから使ったお金を稼いで取り戻さないとですね… がんばります.