できるだけシンプルに必要最小限のパワーで動くよう作ってみた。
内部構造とボディの関係がわかるよう半分ボディーつけたもの、正面
ボディーで覆われたとこはこんな感じ、左半身
内部構造
駆動系の電気モノ構成はこれまでの倒立振子よりシンプル。
M5stickと連続回転サーボ1個だけ。
初回お試しでは押しバネ構造で跳躍力貯めてたけど
引きばね構成でいけるようにしてバネじゃなくて輪ゴムで
必要に応じて掛け方、数でバネ定数が簡単に調整できるようにした。
で、何といっても、輪ゴム、、、金属バネより軽い。
でもって、金属のネジなどは基本使わず、できるだけ
ガンプラみたくスナップフィットと竹串で固定
何より重いのは重心を中心に持ってくるためのおしりの錘。。。
これがM5stick+サーボより重い・・・
ボディーに入れる形状での配置でおもり無しでは重心を中心付近に
簡単にはうまくもっていけなかったので手っ取り早くおもりをつけてしまった...
それでジャンプ力は半減しちゃった。。。
★定トルクカム機構 非力なマイクロサーボの力を効果的に引き出す・・・
非力なマイクロサーボSG90、容量の小さなM5stickでそれなりに
ジャンプするためにはサーボの力を効率よく引き出して使わないといけない。
リンク、ふつうのカム、ラック&ピニオンでゴムを巻き上げるような構造にすると
大きな元トルクが必要になったり巻き上げるにつれトルク負荷が大きくなる。
そこで定トルクカム動作機構を作り込んだ。
正面からみるとこんならせん形
ちょっと斜めからみた形
設計図はこんな感じ
要は・・・
ゴムが引き伸ばしに比例して張力は強くなるので
巻き取りに比例してレバー比が変わる半径で巻き上げるにする
です。
こうするとゴムを引き始め(巻き取り始め)から、
引き終わり(巻き取り終わり)一回転に渡ってトルク負荷は一定。
で、サーボの負荷電流も一定。
定電力負荷で効率よくバネエネルギー変換ができます。
これは1サイクルー1回転だけど、
多回転構造にすれば造り込みが難しくなるけどもっと高トルク出力効果も出せます。
基本的に少ない材料で十分強度を確保するには極力、、、
力の作用軸をそろえること。
その辺は仕事でレース用製品の設計でも軽量で高強度にするには基本中の基本。
樹脂に限らず圧縮、引っ張りだけにすれば材料の強度を最大限に引き出せる。
ずれた平行ラインの動線はかじりの元
かじり防止にガイド構造が増え、余計な摩擦の元、重量増の元。。。
曲げ応力が掛かる構造も極力避ける、小さくなるようにする。。。
こちらは胴体フレーム 3Dプリンタでいい感じに作れるようけっこう考えた。
PLA素材、インフィルは5%くらいで十分必要な強度は確保できるようにした。
こちらは足側フレーム
組み合わさったところ +倒れ止めの足リング
定トルクカムがつくとこんな感じ
ジャンプするところはこんな感じ