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レポートロボット修理&モータ回転数の検討

モータのコイルのインピーダンス(抵抗)の大きさZは

Z=√(R^2+(2*π*L)^2)

です。

fは周波数
RLπは定数なので。

モータのコイルの内部抵抗はモータの回転数が上がると増加していきます。

つまりどういうことかわかりますか?

ある回転数以上になると抵抗値が増加して電流が足らなくてモータが回れなくなっちゃうってことです。


電圧を24Vとし今回使うモータの定格電流の値(2A)とインダクタ測定で得た値(2mH)を使うと、

大体947Hzを超えるとモータに2A以上の電流を電流を供給できなくなることが計算できます。

947Hzでステッピングモータを駆動するのは遅すぎます。

単純に電圧を2倍にすれば2倍の回転数にしても大丈夫だと仮定しましょう。

2000Hzとして、一回転200ステップのステッピングモータだから一秒間に10回転。

ネジのピッチが1mmだから、送り速度毎秒10mm。

っておそ!!!

20000Hzは出したいな(笑

これは大きな課題になりそうです。


レポートロボットの試験走行完了しました。

夏休み期間のせいでボールネジが錆びていて一時はどうなるかと思いましたが、

5-56様のおかげで解決しました。

メチャクチャすべりがよくなりましたよ。

まさか錆びるとは・・・

ステンレスじゃなかったのね(笑






今日のお勧め動画

【ニコニコ海賊団】ウィーアー!(Band Edition)【ツアー】
http://www.nicovideo.jp/watch/sm8183265




まさに野生のプロ!!

「ワンピースはいまだなお続いているけど、最近話に急展開が見え始めてかなり面白くなってきた」

と友達が言ってました。

それにしても長い!!もう10年目になるのではないのか?



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Qメータによるインダクタの測定

学校のQメータをお借りしました。



Qメーター





RLCメーター

RLCメータでおおよそのインダクタンスを測定し、共振周波数を計算した後Qメータで測定。

のはずでしたが・・・

なぜかQメータのQの針が振れず測定できませんでした。

この規模のQメータなら非常に正確な値が測定できるし、ついでに正確なコイルの内部抵抗もわかるのに・・・orz

同じくらいのインダクタンスを持つ試料を使ったらちゃんと針が振れたんだけどなぁ。

結局原因が解らずRLCメータの値で妥協することになりました。

まあ、一般人はRLCメーターで頑張ってる訳だしあまり贅沢は言わないことにしましょう。




『本日のお勧め動画コーナー』始めました。
一日一見!!

【初音ミク】いつもより泣き虫な空【至高のバラード】
http://www.nicovideo.jp/watch/sm8199444




暖かい音色で心が落ち着きますよ^^



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ちょっと息抜き

勉強の息抜きのつもりで3Dモデル製作をしていたのですが、これでほとんど休日を潰してしまいました(笑

モデルを作って、骨をいれて、モーション付けてぇ♪




私の部屋のドアです^^







おやおや先客がいるようですね。

しかもかなり大勢!!

さぁこれをなにに使うでしょうか?答えはきっと一年後くらいにわかりますよ(笑

ああ、宿題やんないと~

それにしても今日はとてもいい天気です。

とっても清々しい夜です。

宿題がはかどりそうで~す^^



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俺雑誌に載るらしい・・・

先日、『大人の科学マガジン』という雑誌の編集者の方から、レポートロボットの取材をしたいと連絡を頂きました。

大人の科学.net
http://otonanokagaku.net/

取材は来週末学校にて行われるそうです。

いや~それにしても驚きました、まさかここまで話が発展するとは(っ´∀`c)

「大人のオタク工作(仮題)」というコーナーに乗るそうです。

ちょww俺大人じゃねーし(笑

まあいいか。

工作オタクといえばそうなのか?

-オタクとは-

1.こだわりの対象に対して、所得や余暇時間のほとんどを費やす「消費性オタク」

2.「自分の趣味を周りに広めたい」「創造活動をしたい」と考える「心理性オタク」

の2種類がある

-マニア・学者との違い-

根本的な質においてオタクはマニア・学者と略同一で、社会通念上、許容されにくい趣味とする人を偏見をこめて安易に一般人がオタクと呼ぶだけであり、明確な差は存在しない。

上記wikipeda様より引用

う~ん、私は2番目でありたいです(笑

許容されにくい趣味ですか、偏見を込めれられているのですね^^

素晴らしい(・∀・)ウン!!



発行部数は4万5000部、ほぉ~。

うれしいにはうれしいのですが、私の動画やブログが学校関係者や親の職場のかたに見られるきっかけになったようです。

正直、かなり恥ずかしいです。

もともとは両親にも見せるつもりはなかったので私としては結構破目外して動画を作ったりしていたのですが、まさかこのようなことになるとは・・・

始めは工作の楽しさ、素晴らしさを伝えることができたらいいなぁ~程度の考えだったんですけどねぇ

最近ブログ訪問者も増えているようですし、動画再生数も思ったよりも伸びているようですし、少し著作権のこととか、発言のこととか考えようと思います。

人に伝えたいものがあるのに、人のことを考えない言動をしていては、伝わるものも伝わりません。

そんなこんな考えていて最近ブログの更新を怠っていたのでした~^^

これからも宜しく(`・ω・´)



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インダクタンス測定~♪

ステッピングモータを駆動するに当たってモータの特性を知る必要があるのでモータの内部のコイルのインダクタンスを測りました。
















この値を知ることにより、どの回転数のときどれくらいの電圧をモータにかければ良いか分かります。

高速回転高トルクを目標としているのでモータへの適切な電流制御をして駆動するが今回の目標です。

今回はRLC直列回路の共振周波数を利用してLの測定をしました。

発信機の作成、PCの音声出力から正弦波を取り出します。

マウスの上下で振幅、左右で周波数をいじれるソフト(ソフトテルミン)で周波数をいじり共振周波数を測定しました。

まるでマウスでオシロスコープをいじっているようで操作性抜群です^^v

結果は0.9~1.3[mH]

使用するコンデンサによって大分誤差がでます。

理論だと同じになるはずなのに・・・ググッたら浮遊容量とかのせいだとかなんとか・・・

今日学校の専門の先生に相談したところ、後日Qメータをいう精密な装置で測定していただくことになりました。

どうも今回は個人ではどうにもならないようです。

そういえばうちの学校でもインフルエンザが流行り始めました。

俺も気をつけなければ・・・



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ステッピングモーターやべぇ∑(゚ω゚ノ)ノ

今回買った2A駆動のステッピングモーター。

実力が気になったので試してみました。

内部抵抗1.5Ωに1.2Vの乾電池を接続してみました。


I=V/R で

電流は大体1Aくらいです。

中には4つ電磁石が入っていて、それらを交互にONOFFしてモータを回す仕組みです。

今回は一個の電磁石に電流を流し、回転はしないものの保持動作をさせてみました。




動かない!!

私の左手で全力で回そうとしても回りません!!

力みすぎて指になかなか消えない跡が付きました。


これは実際に動作させた時のパワーが気になります。

それでは昨日買ったネジによる送り方向の推進力の計算をしてみましょう><

回転の仕事量(エネルギー)と送りの仕事量が等しいことを利用します。

データシートによると

モータのトルク:6.5kg/cm=65kg/mm ①

ネジの一回転送り量(ピッチ):1mm ②

です。

回転の仕事量=円周の距離(n回転)×円周方向の力の大きさ=n×2π×r×f③

送り方向の仕事量=送った距離×送り方向への力の大きさ=d×F④

仕事量が等しいことを利用すると③、④式より

n×2π×r×f=d×F⑤

半径を1mmとした場合①よりf=65kg

1回転したとして円周は2π、②より送った距離d=1mm

これより⑤式は

2π×f=F

よって

送り方向への力の大きさ(推進力)=F=2π×f=2×3.14×65[kg/mm]/1[mm]=408.2kg


ななんと400kgのものが動かせます!!そんなばかな(笑

なにかがおかしい・・・これでも1時間考えて思いついた計算方法なんだが・・・

とんかくフル駆動させたらとんでもないことになりそうです。送りネジの回しすぎで安全装置も作動しなかったら軽くマシンを破壊する威力はあると思います。

パワー面ではCNCフライスも夢ではない!!

よくわかりませんが、これは期待せざるを得ません(笑



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モータ設計&完成

昨晩五時(今日だけど)まで設計。

今日九時に起きて今完成。

いつもより細部に力入れてみた。

















何故かじぇんじぇん眠くないです、引き続き回路設計でも始めましょうか(笑



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送りねじ購入モータドライバ死去

送りネジをモータの軸に繋げ、それに通したナットに動かしたい物体をとりつけ、モータを回転させることで物体を動かす。
(なんか説明し辛い・・・orz)

という方式でドリルを動かすことにしました。

本来送り専用ねじというと台形ネジとかボールネジが主流ですが、それらは非常に高価で手が出ません。

そこで今回は、カインズに行って普通のネジを買ってきました。







普通のネジで大丈夫かどうかというと分かりません。

とりあえず軽くググッた感じだと、どの方も台形ネジとか高価なネジを使っているようです。

普通のネジとナットの間には大きな遊びがあってガタガタしてしまうのですが、ネジに2つナットを通しそのナットの位置を下図の様にずらすことで遊びを無くすことにしました。




これで遊びで左右にガタツクことはありません。

ステンレスのネジなので摩擦もそれほど気になりません^^

ちなみにナットは一個40円、ネジは一本162円、台形ネジやナットがそれぞれ一個2000円位することを考えると、破格です!!





秋月から部品が届いたので半日掛かりでステッピングモータドライバの回路を組んだのですが動かない・・・

停止動作だけを実験していても良く分からなかったので、PICで回してみたところ、

ブチブチと変な音をたてながら煙を吐いて、爆発しました。




なんか左下に穴開いたし、これ一個500円するし。。orz

再購入する気分にもなれないのでモータ駆動の実験はまた来週~

そして液晶とmp3駆動用に使う予定だったマイコンも謎の死を遂げました。白い煙がしゅ~と

      \ ぬるぽ♪ ぬるぽ♪
         ̄ ̄ ̄ ̄∨ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
        ∬           ∬
        。。 ・;∧~∧  ・。。。 ∬
     o0o゚゚   (´∀` )   ゚゚oo
    。oO  ( (( ー----‐ )) )   O0o
   (~~)ヽ             (´^ヽO,
  (⌒ヽ             (⌒)(゙゙゙)~
   /~゙゙ヾ⌒ゝ-(~´(⌒(⌒~ヽ~ ~~  、、
   ゝー ′ '"      "

メーカがお夏休みで入荷待ちだそうで・・・

今回は予想外な出費が多すぎます><

さあこれからなにをしようか、メカの設計でもしようかなぁ(;´д`)=3トホホ・・



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う~

最近寒くなり始めました、夏らしい夏は来なかったような・・・

とりあえず夏休みの宿題提出とか色々落ち着いたから記事書こうと思ったが書くことないなぁ

まあ流れに任せて書くとするか。

工作に関して:

秋月に必要な部品注文したので、明後日あたりから回路関係の製作がはじまるかと、ステッピングモータの試験をまずしたいかと思います。

MAD製作に関して:

コードギアスのMADの方も早く完成させないと・・・もう時代遅れすぎるYO!!><

始めの半年は毎日作っていたのが最近は手付かずで、このままなかったことになるのはあまりにもつらすぎるので、今のうちにラストスパートかけたいと思います。

う~んでも絵師さんの都合もあるからなぁ、スゴク難しいところだ。

ロボコンでも体験しましたが、人と何かを作るのって大変ですよねぇ

それ以上に楽しさは倍増しますが^^

部活の主要メンバーから外れてからかでしょうか、今年に入って勉強とか色々やる気がでないんですね。

今も工作はやってるけど、一人じゃなくて皆で作っているときの方が絶対に自分は輝いていたと思います。

人に期待されて何かを作るのと、人が何かを作るのを期待するのって結構楽しみでもあるし、刺激的な面があります。

私の友人にも私みたいにくだらないものたくさん作って欲しいですね(笑

見る側になるのも結構好きです。

期待してるよみんな。特にロボコン諸君!!




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ブロック図改良

ブロック図改良しました~






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Author:回路師
趣味がロボットと動画製作です。
便利な機械やあほなマシンの動画を投稿しています.

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