mNEFOのメモ帳

ツイッターとかに書ききれなかったメモの集まり

4脚ロボ作ってみた

せっかく3DPあるしロボット作ってみたくなった。個人的にクモ型4脚が好きだったのでそれにした。(一般的になんて呼ぶんだろうquadpod?)
2月中旬から着手しておおむね満足する形まで2カ月かかった。
まず今の形に至って導かれた結論

・小さくてちょうどいいサーボはMG92B。MG90Sでもいいがハンチングを起こすことがある。
・重量は430g前後になった。
・小型化するにはインサートナット必須。自分は治具を作成済み。
・サーボホーンを作るには、0.2mmノズル、粘りの強いフィラメントが必要。私はCoPAを採用した。巷では0.4mmで行けるとかあるけど絶対すぐ舐める。
・本体パーツは寸法安定のいいPET-CFを使った。安価なPETG-GFとかでもたぶん問題ないが単にPET-CFをプリントしてみたかった。
・軸はラジアルアリングとアキシャルベアリングを使い分ける。リンクの単純な回転部にはラジアル、サーボの受けの部分にアキシャルを使った。
それぞれMR84-2RSとF4-10Mを採用した。
・制御は普通にマイコンからPWMを流す方式を取った。ただし電源はバッテリーからレギュレータを通して5Vを供給した。
マイコンはRP-picoやRP-pico-W、PWM基板はWiresharkのPico Servo Driverを採用した。
・足の動かし方は4足歩行動物と同じく、左後ろ足→左前脚→右後ろ脚→右前足の順で4フェーズとした。

ここから履歴。グーグルフォトのアルバムを見ながら読むとなんとなくわかると思います。
https://photos.app.goo.gl/E9PhQSpHZo1jprTu6
・まずは構想をSolidworks上で考える。足一本につきサーボは二つとし、爪はリンク機構を付けて常に地面に対して垂直を保つ形式とした。
・適当に設計をして第一弾のプリント(緑色のやつ)
・この時、PETGのサポートにPLAを使えないか試行錯誤をずっとしていたが、結論としてはできなくもないが難あり。
ノズルに残存するPLAをかなりの量のPETGでパージして混入を防がないと簡単にPETGが割れてしまう。
・ひとまず形にはなった(青と緑の混合)が、ボディとアームがすべて別なのでいかんせん大きくサーボに対して負荷が大きめ。
・この時はMG90Sの互換品(パチモン)を使っていたがこいつらはサーボの歯数が21枚と本物の20より一枚多かった。
おかげで20と信じてサーボホーンを作り続けていた。
・根元のサーボをボディ埋め込みとして小型化を図る。このとき諦めて付属のサーボホーンを使い始めたがいかんせん長くて使いづらかった。
・仕方ないので自分で小さなホーンを作り始めるが、CF系フィラメントはもろくてすぐ舐めるし0.4mmノズルで作っていると歯がほとんど形成されず耐久性に難があった。
・このあたりで形が固まってきたので秋月電子で純正のMG90Sを購入する。そして歯数も寸法も全然違うことを知る。(つくりなおし)
・このころサーボの中立出しを楽にするためテスターを購入。
・このころもうかなり煮詰まったと思っていたがまだまだであった。軸の固定にねじ4本も使っていたりとまだまだ。
・PET-CFに手を出してみる。寸法形状安定がとてもよく最終出力に使うことにした。
・サーボのリンクはねじで固定していたが思い切って瞬間接着剤を使ってみることにアロンアルファExtra2020を採用した。
・パーツの削減が進みプレート一枚ですべてのパーツが出力できるようになった。
・バッテリーは2段目のボディに乗せていたが低重心化を図りボディ下部へ移動。
・0.2mmノズルとOvertureのSupler PLA+を使いホーンを作成。なかなかよくできて舐めることはなくなった。
・MG90Sがハンチングすることがあり、サーボの受けの部分にラジアルベアリングは向いていないのではないかと気づく。
・もう少しパワーも欲しかったのでMG92Bを採用した。
・F4-10Mを使い解決。固定方法に難儀したがサーボホーンからの締め付けで十分だった。
・サーボホーンの材質にCoPAを使いより強固にした。