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Copy of ロボット設計,制作への手順

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by

Keisuke Yoshiki

on 20 May 2014

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Transcript of Copy of ロボット設計,制作への手順

仕様
・競技のルール,機体のレギュレーション,予算
・班内で決めた機体仕様
  把持方式,移動方法,等
  決定までの
経過
,決定の
理由
が重要(レポートに記述)
・競技に勝利するための戦略等
・SolidWorks→試作を減らす
仕様
設計の準備1:数値化
報告書の書き方
計画立案
吉木啓介
ロボット設計の流れ
試作
設計
評価
仕様
試作
設計
評価
Solidworks :
作図に便利

手計算
で最大限対応
(力学,材力で扱えるように近似)
競技のレギュレーション
班で決めた仕様
製造前に何度も
試作
を重ねるループ
3D加工機:
3Dデータによる
2D図面化の省略
SolidworksMotion:動作解析
SolidworksSimulation:強度解析
7月1日より
制作開始
・3D加工機→試作評価をより簡便に
バーチャルで
評価, 最適化
ブレンストーミング,マインドマップ
・仕様を満たすために必要な検討項目をできるだけたくさん出す(※出し惜しみしない,間違ってても気にしない,他人の意見は当面否定しない)
・意見はマインドマップでリスト化,構造化
・意見はだんだん具体化,細分化
作りながら
考える
ここまできたら
なるべくやり直さない!
    →良い設計が超重要
今この辺
部品確保
これは現在も重要
近似で詰められない部分は試作で対応
昔風の開発の流れ
試作コストがバカにならない
現在:ほぼ完璧な設計→必要最低限の試作
Solidworksが活躍
全ての作業に
ブレンストーミング,マインドマップを活用
抽象的な項目
段々具体的に細分化
1.評価したい
性能

列挙→数値化「評価値」
力,
トルク
パワー
スピード
機械的強度

速度,
角速度
許容負荷
許容負荷(部品形状,寸法,素材)

→(長さ/幅比,長さ,許容応力)
2.各評価値に
影響するパラメーターを列挙
→関数化「評価関数」
「評価


評価値→「評価
関数

例)
パラメーターは
具体的な数値
3.評価関数⇔パラメーター
許容負荷=
f(長さ/幅比 ,長さ ,許容応力 )
例)
1.感覚で分かるレベルで見積もり→(重点判断)
2.
簡略化
→手計算で概算
(昔ながらの手法,実は最速)
簡略化の例:
 ・形状を単純化→力学,材力で扱いやすいものへ
   無視:形状変化による重心の移動
 ・複数部品を一体化→ブラックボックス扱い
   例:頭部,動体等,を一体化
   無視:ブラックボックス内の動き(重心移動など)
 ・摩擦の無視
3.Solidworksで詳細設計→(最適値)
 ・2で簡略化した状態→実際の状態に順次近づける
 ・摩擦なし→摩擦あり
 ・計算の精度は徐々に上げる
検討項目:相関の正負
     相関の大きさ
4.パラメーター⇔パラメーター
  評価関数⇔評価関数
・ロボットの性能を
列挙
・性能を左右するパラメーターを
列挙
ロボットの性能も部品仕様も数値で表わす
例)リンク
より細いパーツに分解
ロボットをなるべく細いパーツに分ける

胴体
腕部
脚部
動力源
伝達機構
第1関節
第2関節
把持部
飾り
第1関節
第2関節
足首
ヘラ,ボールジョイント
目,鼻,口,耳
4節リンク
4節リンク
モーター,ギアボックス
プーリー, カム,リンク
ボールジョイント
モーター,ギアボックス直接駆動
モーター,ギアボックス直接駆動
大まかなユニット→さらに細分化→
部品リスト
が出来上がる
各部品の
寸法
決定→設計パラメーターの決定
→列挙した性能,パラメーターを整理
例:脚部(3人で担当)
腕部
胴部
頭部
・各パーツに数値化された目標性能
・パラメーター最適化→性能実現
・各パラメーター,性能間の関係は整理
・担当者を決め,スケジュール管理
・担当者間の話し合いは重要
      (会議,フォーラム活用)
・レポートはマインドマップを元に,
 評価基準に絡めた記述を
開発の流れ
例:
デジものの
評価基準を
考えた例
※設計製図2はここから
設計の準備2:
関数,パラメーターの関係を整理
長さ
長さ/幅 比
許容応力
許容負荷
他の評価関数
●●
▲▲
・複雑な相関図
・マインドマップ有効
設計:概算から詳細設計へ
限られた時間内に解→なるべく手計算で見積もり
感覚で分かるレベルで見積もり(定性的)
→重要なパラメーター,評価関数はどれ?

重点決定
:計算,シミュレーションの手間をどこにかけるか?
整理をしながら考えること
1.担当者を決め,分担作業.
2.スケジュール決定
3.定期的にミーティング
例(作業依存関係):
評価関数Aとその関連パラメーターが決定
→Bの最適化が出来るようになる.
例(トレードオフ):
評価関数Aを最適化→Bが最適でなくなる
評価関数Bを最適化→Aが最適でなくなる
相関
相関
相関
Bの後Cを行う
時間的依存関係
コミュニケーションが大事
分担作業
注意:製図2のように
関数として定式化できないこともある.
製図2における,
許容面圧(モジュール,歯数)
等の関数
製図2における
許容面圧と抗折力の関係等
担当者間でバランスを
創成実験:ロボットの説明
デジもの:プロジェクトとその過程の説明
マインドマップ上の表示
担当者
期限
優先順位
達成率
MindMeisterの機能を使用
2.エクスポート
1.Mindmapチェック
書き漏らし,スケジュール未割当はないか?
3.Word形式でエクスポート
画像も保存しとく
といい
これ
トップページ
目次
本文
マインドマップ:
自動的に追加
DLした画像の方がきれい
→貼りなおす
スケジュール:
カレンダー画像のスクリーンショット
を張り付ける
自分の担当箇所に記述
きちんとマインドマップができていれば,
自動生成されたフォーマットに書き込むだけ
4.テンプレートが自動生成
採点基準を考えてアピール
チームリーダーは総括も書く
「計画」,「技術」,
「コスト」にも関係あり
事実を述べるだけ×
評価基準に絡めてアピール
(白々しくならない程度に...)
まとめ
予定通りに行ったかどうかも書く.予定通りにいかなかった場合は巧い言い訳を...
補足
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