スポンサーサイト

上記の広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。
新しい記事を書く事で広告が消せます。

多輪駆動クライマーの考察

宇宙エレベーター技術競技会(JSETEC2012)に参加してたくさんのクライマーを見る事ができました。
それぞれ特徴的で私たちのmomonGa。にも応用できるアイデアがあったりいっぱい勉強させてもらいました。それら構造に対して私たちなりの見解をもって考察したいと思います。

まずは「クライマーの多輪駆動」について。 文字ばっかりです。スミマセン。。。
参加チームのほとんどはテザーへ駆動力を伝達するためにローラーを使った摩擦(ここではグリップ力と同意)駆動を採用しています。その方式は大きく分けて2つに分かれ、

1.対向ローラによる押付摩擦駆動
2.オフセットローラによる巻き掛け摩擦駆動

のいづれか又は両方を採用を各チーム採用しています。前者はテザー張力に左右されず比較的安定した力の伝達が可能ですが接触面積が小さいので大きな伝達力が得られません。後者はその逆の条件となり一長一短があります。
 今回多く見られた機構は対向ローラ式の多輪駆動です。momonGa-4。も6輪のコレです。ただしモータ動力の伝達方式が他と異なりました。

 他チームのクライマーに多く見られたのは1組のローラを1つのモータで駆動し、複数のモータを利用することで多輪駆動を実現していました。これはモータサイズの小型化、伝達機構の簡略化、軽量化、冗長性の見地から意味のある設計アプローチだと思います。
 momonGa-4。は1つもモータの動力をタイミングベルトを使ってローラ3組(6輪)に伝達しています。これは複数のラジコンモータ(アンプ)を同期させる制御回路を持つ事が非常に難しく、搭載なしで発生するロスを考えた時とのトレードオフです。

 今回の競技会で複数モータ式多輪駆動クライマーがスタート直後にスリップやローラを壊す事象が何件か発生しました。以下は想像の域を越えない推察となりますが、たとえ同じモータやアンプを使っているとは言え個々の特性により発生してしまった回転差の負荷(例えば前輪は10回転なのに後輪は11回転している)が1点のローラに極所集中してしまい破損発生、またそこで受けるべき負担を別のローラが賄うように過負荷となり破損を誘発していく状態が起こったのではないでしょうか。(もちろん要因は1つではありません)
 ラジコンアンプは初動時にモータを強制回転させ始動トルクを作る為制御できず安定動作ができません。これがスタート直後に多発した原因かと思われます。

momonGa-4。はローラの回転をベルトが同期するため均一的に伝達力を各ローラに配分することができますので上記の様な現象が起こらなかったと考えます。比較していませんがその機構分だけ他チームより重かったと思います。(駆動部だけで3.6kgあります(電池除く))

どっちが正しいという訳でもなく何を持って冗長性とするか、効率とするかなど各チームの設計者は難しい選択を迫られたことかと想像できます。本当にお疲れさまでした。

外向けにはウケませんがこんな苦労話を一緒に話せたらいいなあ。。。またお会いしましょう!
ではでは

追記
momonGa-4。も6WDベルトが破断しても1輪だけはモータ直結なので下降して戻ってくる事だけはできる冗長性は持っています。
スポンサーサイト

コメント

非公開コメント

上記広告は1ヶ月以上更新のないブログに表示されています。新しい記事を書くことで広告を消せます。