2016年3月9日水曜日

ごち缶 解説記事 第一缶 ご注文は構造ですか??

ご注文は缶ですか??の第一回解説記事
今回は構造についてです。

構造のコンセプトは、水ロケットに乗せれる程度の「小型軽量化」です。



solid worksを使って設計しています。
私は機械科ではなく、応力解析とかできないので、シンプルな形で作ることにしました。

(あと、この記事タイトルを、アニメからもじって「一目で尋常でない構造だと見抜いたよ」にしたかったけれど、そんなことなかったんであきらめた)

メイン構造

メインの構造は、0.8mm厚、15mm幅のLアングルを2枚組み合わせてT字にしたものです。



のこぎりと金やすりとボール盤を使って加工しています。

駆動系

モーターはカンサットの中でかなり重量を食うので、軽量化のためにはこの選択は重要です。
軽量にするために、駆動系にタミヤギアボックスの一番小さい「ミニモーター低速ギヤボックス (4速)」を採用しました。
http://www.tamiya.com/japan/products/70189mini_lowspeed/index.htm



採用したギア比は149.9:1です。

「着地時に軸が曲がって動かなくなる」がよくあるCanSatの動かない理由の一つなので、その対策として、着地時に軸に負担がかかりにくいタイヤの構造にすることにしました。


軽量化を図りつつ、衝撃を軸に伝えにくい構造として、タイヤ自体と軸を輪ゴムで結ぶ構造にしました。

白い部品は3Dプリンタで出力しています。材料はABSです。
使った3Dプリンタは母校の高校のAFINIA H480です。積層ピッチは0.15mm


パラシュート

パラシュートは、6年前からずっと水ロケットに使っていた傘を使ったものを引っぺがして使っています。
妹が小学校低学年の時に使っていた傘なんで、かなり小さめです。



パラシュートの切断は、ニクロム線でテグス切断して行います。




しっぽ部分

しっぽには、設計途中から距離センサと方位センサをつけることにしたので、方位センサが水平になるように3DCADで設計して、3Dプリンタで出力した部品を取り付けています。しっぽの棒部分はメジャーが材料です。



展開は、メイン基板上にあるニクロム線でテグスを切断して行います。



基板

基板は、小型軽量化を図るために表面実装部品を多用した設計にしました。
elecrowにプリント基板を発注しています。




10cm×10cm 2層基板で、$12.5
急いでいたので、DHLに頼んで、送料が$16.37
計$28.87 3250円でした。

少しスペースができた(むしろ作った)ので、ロゴ入れてます。


電源

電源としてつかう電池も、モーターに並んでカンサットの中で重量を食います。この選択も重要です。
今回は、近くのラジコン屋さんに新たに入荷したLiPo2セル 7.4V450mAhを採用しています。



最終的にミッションを組み込んだ状態の待機消費電流が150mAぐらい、走行時に地面の状態によるけれど、400~500mAhの消費電流でした。30分以上は動きそうなので採用しました。

構体については以上です。
質問があったらTwitterにリプでも飛ばしてください。(メールよりそっちの方がたぶん早い)

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