東京工業大学 ロボット技術研究会

東京工業大学の公認サークル「ロボット技術研究会」のブログです。 当サークルの日々の活動の様子を皆さんにお伝えしていきます。たくさんの人に気軽に読んでもらえると嬉しいです。
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機械工作

「ロボット技術研究会」通称「ロ技研」は、その名前の通りロボットの制作や研究はもとより、電子工作や機械工作、プログラミングなどの幅広い分野にわたるものつくり活動を行っています。

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今日は何の日?

 お久しぶりです。みたらし(@korin_rin)です。

 前回の記事で第2回ソレコンに出ると言っていましたが、間に合いませんでした。
 しかし、せっかく買ったソレノイドがもったいないので、ソレノイドを使ったものを作ってみました。
 
 まず一つ目はソレノイドを使った「コアラのマーチを振る機械」です 。
 もはやn番煎じですがソレノイドのことをよく分かっていなかったため、勉強のつもりで作ってみました。
11
 動かしてみると、しっかりコアラのマーチを振ることができましたが、途中バッテリー残量が少なくなると途端に振ってくれなくなるので、期待していたようなチョコの塊を作ることはできませんでした。
 できれば新歓までにコンセントから給電できるように改造して新入生に見てもらいたいと考えています。


 ところで皆さんは今日が何の日かご存知でしょうか?
 今日2月22日は222(ニャーニャーニャー) と2が3つ並ぶことから、「猫の日」と呼ばれています。
 そこで作ってみたのがこちらの「ゴロゴロにゃーん」です。10
 これはソレノイドを使って全体の重心を傾けることで、猫がゴロゴロするしぐさを再現しようとしたものです。
 しかし、思いついたのが今日の朝なのでまだ動いてませんごめんなさい。
 これも新歓までに完成させて展示したいと思います。
 ―猫の顔はこちらのサイトからお借りしました。(白黒イラスト素材)

 以上で紹介を終わりたいと思いますが、今回はケータイが故障していてビデオが撮れなかったため動いている姿をお見せできずに申し訳ない気持ちでいっぱいです。
 な・の・で、皆さんには工大祭などに足を運んでいただいて、動くロボット達を生で見てもらいたいと思います。
 
それでは、さよなら~

【追記】投稿日が2/22に間に合いませんでした。
 

3Dプリンタの表面処理

きたろーです。
最近,流行の3Dプリンタの後処理について書きます。
僕は部室においてある3Dプリンタは触ったことが無いので,
実際の3Dプリント方法については他の人にお任せします。

さて3Dプリンタのメリットの1つは「曲面を作ることができること」です。
しかしながら細いフィラメントを積層して造形する以上どうしても表面に
でこぼこができ,見栄えが悪くなってしまいます。そこでアセトン表面処理です。
処理前後
↑左が処理前,右が処理後です。明らかに表面性状が違います。
アセトン処理することで表面の凸凹をならしツルツルの表面を作ることができます。
(高い3DプリンタだとABS以外の樹脂でプリントする物もありますが,今回はABSのみを対象とします)

アセトン処理にはアセトンを液体のまま使う方法蒸気にして使う方法の2種類がありますが、
僕は今回蒸気にして使う方法を試してみました。
基本的なやり方は下記サイト準拠です。
IDEAHACK:http://ideahack.me/article/174

アセトンは薬局やインターネットで購入することができます。
アセトンには発癌性がありますので取扱いには注意しましょう。舐めてはいけません。
※除光液の主成分がアセトンなので買ってみましたが,あまり濃度が高くありませんでした。
アセトンを買ったほうがベターだと思います。

◆使うもの◆
・ホットプレート
ホームセンターなんかで売ってる安い物。ON/OFFしかない。
・温度計
温度調整用。人力でホットプレートの温度を調整。
・ガラスビン
100円ショップで購入。
・針金、アルミ箔
ワーク(処理対象物)を固定するため。
環境
↑アセトン蒸気を吸い込みたくないので屋外でやりました。夜中です。
 
◆手順◆
・1
ガラスビンのそこに2,3㎜程度のアセトンを入れ、
ガラスビンごとホットプレートの上に乗せます。
ふたは載せてるだけで密閉はしていません。
ホットプレートの温度を120°程度まで上昇させアセトンを沸騰させます。
・2
しばらくするとガラスビン内面が汗をかきはじめます。
ガラスビンは底面が一番熱く下から上に温度勾配ができています。
そのため少なくとも汗をかいているところより下の部分はきちんとアセトン蒸気で満たされています。
このままだとアセトンがどんどん沸騰して減ってしまうのでプレートの温度を90℃程度まで下げます。
・3
ここで3Dプリンタで作ったワークをビンの中に入れます。
底のアセトン液に直接入れるとマズイのでアルミ箔で作った台座に載せるか針金で吊るすかします。
処理中
↑ワークを針金で吊っています。左側の棒は温度計です。
ワークの表面がしっとりと濡れたような感じになり,それがそのまま固まります。
・4
2,3分くらいで取り出します。あんまり時間に神経質になる必要性はなさそうですが,僕は5分以上やる必要性はあまり感じませんでした.
このあとしっかり乾かします。乾かす前に触るとワークが糸を引いたり触った表面が荒れたりするので注意が必要です。
のってぃ比較
↑左処理前,右処理後(積層ピッチ0.254mmのワークに対して8分ほど処理を行ないました.これはちょっと長すぎました.)

4分半
↑処理時間4分でもこれだけツルツルになります
 
◆注意点◆
固定方法に注意。
アルミ箔で作った台の上にワークを置くとアルミ箔がくっつきます。
針金で吊るすと針金とくっつきます。
場合によっては針金がワークの中に食い込みます。アルミ箔の台の方が優秀ですが
取り出しが難しいのでアルミ箔で作った台に針金で取っ手をつけたいところです。
アルミ箔とくっついた
↑アルミ箔とくっついたせいで表面が荒れている
針金とくっついた
↑針金とくっついたせいで凹んでしまった


<おまけ:温度を90℃に保つ方法>
僕はホットプレートの温度が89℃くらいになったらホットプレートをONにして,
数秒で温度が94℃とかになるのでOFFにします。数分後温度が89℃くらいまで下がってくるので.....以後繰り返し

<使用したデータ>
MMDモデル「たこルカbyマシシ」5.0
http://www10.plala.or.jp/masisi/DL_vocaloid.html

野々市市公式キャラクター「のっティ」
https://www.city.nonoichi.lg.jp/notty/index.html
(画像から3Dデータの作成を行ないました.)

機構学習室 -ゼネバとタイガー計算器-

きたろーです.
 
新歓展示をしておきながら,rogyゼミで発表をしませんでしたので
この場を借りて説明させていただきます.話長いから注意!
今回僕が新歓展示で展示していたものは3つです.
展示員はおにぎり君がやってくれました.ありがとう!

◆メタルゴム銃
昨年工大祭で展示した物です.以前の記事(こちら)でも少し紹介しましたし,
動画もありますので省略.
銃2

◆ゼネバストップと錠ハンドルホイール
メカニズムの事典に載っている機構2つです.とりあえず動画を見て貰うのが良いかと.
ゼネバストップ↓ 

今回新歓向けに作りました.過去に同じ物を作っている人が当サークルでいましたが
それを踏まえて僅かに改良型です.新規性はありません!

ゼネバストップはスイス,ジュネーブ(=geneva=ゼネバ)で
発明された動力伝達機構の1つで,
・間欠運動を作る(入力側が一定速でも出力側が動いたり休んだりする).
・出力が休んでいる最中もバックドライブ(※)が不可能.
といった特長を持っています.
ただ現在では,電子制御の進化,同様のことができる機構は他にもある,
設計自由度が低い,動作の非線形性が高い,といった理由から
あまり使用されなくなっています.

機構の動きは面白いので趣味で作る人は多くいます.
スイスのオルゴール職人たちは昔良く使ってたみたいです.
美術館で当時の物をいくつか見たことがあります.
動く角度が1/4,1/6,1/7,1/8の物は過去に見たことがあったのですが
1/5の物は見たことが無かったので1/5で作りました.素数イイデスネ.
※バックドライブ…出力側に力を加えたときに入力側が動くこと.平歯車はバックドライブ可能な機構で,
ウォームギアは不可能な機構.状況によってバックドライブできた方が望ましいケースもあるし,望ましくないケースもある.


錠ハンドルホイールは2つのハンドルA,Bがついた機構で
・Aがホームポジションにいるときは,Bは自由に動ける.
・Bがホームポジションにいるときは,Aは自由に動ける.
・でもAとBが同時にホームポジションから離れることはできない.
という機構です.こちらも動画をどうぞ.

この機構の魅力は,動きはちょっと複雑なのに,
欠けた円板2枚で実現できるというシンプルさのギャップです.
そのためお客さんに機構部分を見せてから動きを見せると
「そんなの当たり前じゃん,何が面白いんですか?」
というリアクションを取られ凹みます.
この機構を「面白い」と言ってくれた新入生は良い人です.

◆タイガー計算器
tiger
↑タイガー計算器の外装を外した状態
おそらく僕が展示した物で一番人目を引いたのはこれでしょう.
国産の手回し機械式計算器です.
整数の四則演算のほか小数の計算や,分数の計算など色々できます.

「ロボット技研的に製品として売られていたものを展示するのはありなのか?」

という議論を起こしそうですが,それはまたの機会に.

大正時代に開発された機械で,僕が所有しているモデルは1965年ぐらいに
製造された製品です.大正の開発当初は「国産はすぐ壊れる」といって
あまり売れなかったということですから,生産されてから半世紀経つ今,
この機械が何の問題も無く完璧に動作するのは感動的です.
ハンドルとリセットレバーの回し心地が素晴らしいので是非お試しあれ

怒られない限り年内ぐらいは部室に置いときます.
ハンドルを回している最中にリセットボタンを押そうとしても受け付けなかったり,
ハンドルを途中で逆回転させることが出来なかったりと
素晴らしいフールプルーフ設計です
触ってみるのも良いですが,詳しいことを知りたい人は
公式のサイトを見ると良いかもしれません.
いかに当時,回転数を減らして効率的に計算していたかが分かります.

タイガー手廻計算器資料館(公式)


以上,メカニズム学習室でした!

やった!CNCフライスを習ったゾ!

└(՞ةڼ◔)」<やっほォ~!したろうだよォ~!
 今日はもりゅー(@Moryu_io)先輩による講習を受けました!それはCNCフライスことHAKUの講習です!

└(՞ةڼ◔)」<CNCフライスってェ~?
 PCに削って欲しいデータを入力すると削る、すごいヤツなんだよ!

└(՞ةڼ◔)」<これがHAKUだァ~!
 haku
  もりゅーちゃんがHAKUで何かを作っていました。新歓が楽しみだなァ~!


  この動画は井土がHAKUを使って加工している様子である!

みんなもCNCフライスを活用しよう! 

フライス盤の学習/パズルを作る

「加工を知らずに良い設計はできません!」

ロボット技研の古株の1人きたろーです.
本日はフライス初心者向けに加工の学習法について書いてみます.

◆フライス盤とは?◆
bellmex 
ボール盤の進化系って認識で大体あってます.ボール盤はドリルが上下動して円形の穴が開きます.
フライス盤は同じことがより高精度にできます.さらにフライス盤は加工対象物を横にスライドさせることで
細長い溝を彫ることもできます.精度の良いもの作りには必須の工作機械です.

◆学習法◆
さて初心者は先輩からフライス盤の使い方を習う訳ですが,
教えてもらった後,ある程度の加工量をこなさないと使い方を忘れます.

でも始めはどういう部品をフライスで作れば良いのか分からないんですよね.
そこで僕がおススメする選択肢は以下の2つです.
1.先輩の下請け業者になる
2.パズルを作る

1.先輩の下請け業者になる
図面を描いて後輩に加工を任せてくれる優しい先輩がいるなら,ベストな選択です.
設計や図面のことも多少分かるようになりますし,先輩と交流するのは極めて有益です.
しかしながら後輩に仕事を任せてくれる先輩が都合よくいるとは限りません.
※NHKロボコンチームに所属すると先輩が描いた図面をたくさん加工できて楽しいです!

2.パズルを作る
よくフライスの練習でサイコロを作ることが多いのですが,達成感薄いです.
もうちょっと面白い物を作りたい.そこでパズルです.世の中には面白いパズルが色々あります.
試しに「組木」でgoogle画像検索をかけるとフライスで作れそうなパズルが沢山みつかります.
これを練習で作りましょう.部品を複数作るのが面倒だったら他の人と手分けして作ると良い感じです.

◆パズルの例◆
puzzle_al
 ↑以前M君が作ったアルミ六本組木の写真です.インテリアとしても良い感じです.
 
 puzzle01
↑ こっちはいおんさんが図面を書いてくれた三本組木の3Dモデルです.
これはまだ作った人がいないので誰かに作って欲しいです.
図面ありますので欲しかったらきたろーいおんさんまで.

みんな工作機械レベルを上げましょう! 
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