キャチロボ2025「プチ過労徒」機体紹介
機体全体図
水平多関節アームとシュート機構によって構成されています。一度に縦に4つのワークを取り、シュート機構に並べていきます。シュート機構は上下左右に動き、6箇所全てに整列させてシュートすることが可能です。
水平多関節アーム
各関節はrobstride02を使用して駆動しています。平行リンクによって第二関節に動力を伝えることによって、モーターを土台部分にまとめています。
当初は上下の移動も平行リンクによって行う予定でしたが、たわみが大きくモーターを1つ追加し調整することで対応しました。上下機構と手首の回転のモーターはkondo b3mを使用しています。
先端には4つの吸着パッドがついており、小型の吸引ポンプでワークを把持します。
今回制作したアームですが、モーターのフィードバックから絶対位置を読み取ることができるため、キャリブレーションの必要がないという点がポイントでした。
シュート機構
ワークを皿の上に並べ、サーボによって坂にすることで装填します。装填した後は鍬状の部品によって押し出し、シューティングエリアに並べていきます。
4本のエアシリンダーによって機構自体が上下し上のシューティングエリアを狙います。左右の移動はM2006とタイミングベルトによって行っています。
ソフトウェア
シュート用、アーム用のF767ZIを使用し、それぞれの制御を行っていました。司令はPCからmicro rosを使用して送っています。kondoサーボはU2D2を使用して直接PCと通信を行っていました。
アームは上下に動かすことによって長さが変わるため、角度によって座標を修正してから逆運動学の計算を行っています。
回路構成
- 電源基板(24V)
- 電源基板(12V)
- メイン基板×2
- U2D2
- MD×2
MD基板紹介
今回真空ポンプの駆動にMD基板を使用しました。
もとはNHKに向けて開発していたものなのですが、エンコーダーの不具合などがあり使用には至りませんでした。しかし、今回は真空ポンプの駆動ということで問題なく使用することができました。
ゲートドライバーにはSLM2009CA-DG、MOSFETはHYG025N06を使用しています。
マイコンチップはF303K8を使用しています。1枚で2系統のモーターを駆動でき、それぞれの系統に対してリミットスイッチの入力も読み取ることができます。
メイン基板とのCAN通信によって制御していました。
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