ぎんてんのロボ工房    

2021年9月26日日曜日

ケンプファーアメイジング 出撃する!1

 ケンプファーアメイジング 出撃する!1

 KAMPFER AMAZING SORTIE!1

1カタパルト作成編

ケンプファーアメイジング (素組み)

ガンダムビルドファイターズ、大好きなアニメなんですが

中でもケンプファーアメイジング、超超好きです。

主人公のライバル三代目名人カワグチの機体ですが、ぶっちゃけ最初の頃はなんか地味なモビルスーツだなと、たいした興味はありませんでした(笑)。

ですが第18話ブラッドハウンドで、カワグチを妬み引きずりおろそうとする敵がいて、あらゆる卑怯な策を講じる敵にあと一歩のところまで追い詰められますが、

絶体絶命的な状況において、駆け引き的だったのか計算していたのか天才的な逆転勝利を収めたカワグチに私はすっかり惚れ込んでしまい、この機体もめちゃくちゃ好きになってしまいました。はい(笑)。

なのでこのプラモ前から所有していましたが、今回は出撃シーンを作っちゃいたいとおもいました(笑)。


※以下作成記です。毎度の事ですが、作りこみの甘さ、製作の都合上実際と違う点があるのはご容赦ください。

1  リフトの作成

まずはリフトの作成から。
プラモが1/144なので、それに合わせて土台は3Dプリンタでそれっぽいものを作成。

デッキはフラットが望ましいしデカくなる。これを3Dプリンタで作るのはさすがにちょっとアレなので、工作を回った際に見つけたスチレンボードというのを使用することにしました。
5㎜厚ならそれなりに頑丈さも見込めそうだし、スチロールなので加工も楽だろうと。

プラモを乗せる土台

でもこれ、よく考えたらスチロールってラッカー系使えないので、土台はタミヤ優先で色塗っちゃって、水性で探しても合う色無いんですよね。ガンメタで統一しようと思ったのに・・最終的には土台だけ浮いた色になってしまった・・・(汗)

土台とベースの組み合わせ

土台はタミヤTS-100 ブライトガンメタル(セミグロス)を使用してます。 
ベースのスチレンボードにはミスターホビー(色忘れた・・)を使用しています。
  
真ん中は土台が低くてスチレンを削ってしまい修正に困りましたが、又タミヤ製品で極薄プラ板なるものを発見したので貼り付けてます。スチレンと似たような色を探してタミヤTS-06マットブラックを使用。


手持ちがあったのでリフトの駆動は電子工作店でみかけるレインボープロダクツのプーリーベルトを使用です。これ専用アルミプーリーと合わせて使うんでしょうが、 手持ちの回転サーボと組み合わせて使いたかったので、ゴムベルトを伸ばした状態でおおよそのピッチ計って、fusion360のモジュールを利用した以下の設定でサンプルを作り、ベルトと噛み合う大きさまで縮小を繰り替えして作りました。

実際に使用したプーリベルトは出来るだけ距離が欲しいので6mm 600mmです。
下は参考まで。



以下はfusionのツールで作った値です。

       一般

パーツ番号 Spur Gear (24 teeth)

パーツ名 Spur Gear (24 teeth)

説明 Spur Gear; Module: 1.7; Num Teeth: 24; Pressure Angle: 20.0; Backlash: 0.50 mm


最初、ギアは3Dプリンタでサーボ直結で作ってみましたが精度が低く、すぐ外れてしまうので、結局元のサーボホーンと組み合わせて作りました。サーボホーンカットしギアとサンドイッチする形で作ってます。

 

サーボホーンと組み合わせてギア作成

後はベルトの最大長に合わせて位置調整をしたコンベアを作成。

ベルトコンベア初期

今までの反省点として、3Dプリンタを手に入れてから何でもかんでも3Dプリンタで作りたくなってしまうところですが、それだと却ってうまくいかないことが多いです。
リフトのレールは滑りやすい材質でホームセンターのL字プラスチックを利用。
滑車と滑車の間は歪まないようにアルミのコ型アングルを使用。
3DCADって直接物を作るだけでなくて、配置や位置調整出来ることが便利だなぁということを今回実感しました。


2 リフト駆動にFS90Rサーボの使用

コントローラはラズパイゼロを
リフトの駆動にはサーボFS90Rを使用することにしました。
タミヤギヤボックスも考えましたが
●FS90R 130RPM 1.5k/cm
●タミヤ ミニモータギヤボックス ギヤ比41.8の組み合わせで 150RPM 0.202k/cm
そんなに変わんないから手持ちのPCA9685使った方が簡単そうだったので。
SG92R利用も考えているので、サーボとDCモーター二種類使うと複雑になる、ここはシンプルに行きたかったので。PCA9685で統一出来るならその方がいい。

PCA9685とSG90等の角度制御の情報はたくさんあるのに回転制御の情報はあんまり見つからないので、もしかして使えないのかな?とも思いましたが、単純にパルス送ってるだけだろうし、適合するパルスを送ればそんなことはないはずだと取り合えずやってみました。

 回路図

PCA9685+SG92R+FS90R
コンベアテストとして使っているのは図(右)FS90Rです。

RaspberryPi Zero WH+PCA9685


EagleにてラズパイとPCA9685の部分だけ

プログラム

プログラムはこちらのサイトを利用と参考にさせて頂きました。
こちら他の方のリンクも含めてPCA9685利用のインストールから含めて分かりやすく勉強になります。

SG90等角度サーボ使うだけならこのまま利用させてもらえばいいんですけど、回転サーボを使うにあたり、このまま使えるものなのか真剣に考えました。

人の作ったプログラムをさもありなんのように書いてますが、自分の後学の為に整理です。
覚えたてのpython書籍で勉強した内容をフル活動させてまとめてみました。
考え方に間違いがありましたらご指摘頂ければ幸いです。

プログラムの内容を理解する為整理

こちらの方の使ってるサーボは自分の持ってないサーボですが、
手持ちのSG90 SG92Rを使ってテストしてみましたがほぼ同様に角度制御は動きました。
ちょっとZeroOffsetで基準位置調整というところが、PCA9685のデータシートを読んでもピンと来ないのですが、単純にPWMのデューティサイクルを送ってるように思うので、
回転サーボFS90Rでもパルスを引数に与えてみましたが思うように動きませんでした。

仕方ないので直接0~3000くらいまで直接、値を与えて入力してみました。
やり方は良くないと思いますが、一応PCA9685でも回転サーボは動くことは確認できました。(計算の仕方が間違っていたのかも・・・)

コンベアに対して、リンクのプログラムに対してSetPos(2000)で停止。SetPos(600)で正回転。SetPos(2)で逆回転しています。

次回に続く。

以下、今回使った(Python勉強も含めて)素材等です。ご参考まで。
アサヒペンはフレームのさらに下の土台。面積がデカイ木材に使っています。
価格に対して容量がデカイので購入しました。