中野島ロボット

小さなロボットの自作記事を書いています。

週刊中ロボ45 3軸ロボットアームの制作 その4 動かない原因判明

3軸のめちゃ簡単ロボットアームの組立と動作確認を行います。 これを3Dプリンタで印刷して3軸ロボットの実験をして見ます。

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ちゃんと調べてみる

28BYJ-48のトルクは300~350g/cm らしいと書きましたが、出典は以下のYouTube映像です。この映像では、10㎝の棒の先に30gの重さの重りを乗せて計測しています。

めちゃ簡単ロボットアームの上腕の長さは、丁度10cmで、上腕自体は10gなので問題無く動かせます。

これに対して中軸腕はの軸間は5cmですが、28BYJ-48重さはキッチンスケールで約35gだったので、上腕も含めて中間軸から先の重さが25gあるので、合わせて60gとなり、ギリギリ動かせるかどうかといった所です。

しかし、伸ばした腕の回転モーメントも発生するので動かなくても当然と言えそうです。

また、この結果だと9gサーボ+グリッパーを上腕につけて、産業ロボットっぽくしようとすると、合計で+20gになるため、上腕は動かせるかギリギリで中軸は動かせないでしょう。

 

原因が判った

このステッピングモーターには12V用があるようです。格安3Dプリンターの101Heroの画像を見ると12Vのモーターを使っていました。3DプリンタやCNCに使われているものは、12Vのものかもしれません。このモデルでも12Vのものだと倍のパワーが出そうなのできちんと動くのかもしれません。

そういえば、ULN2003Aドライバボードには、9-12Vと書かれています。5Vのモデルでも、軽負荷なら9Vや12Vを入れても動くと思います。9Vをかけたときにそれなりに動くようになったのは、やはりトルクが全く足りていなかったようです。

 

諦めが悪い

このモデルをそのまま動かすのは無理として諦めかけていましたが、最後にもう少し調べてみたら、トルクを増やす駆動方法に対応したArduino用のライブラリがあるらしいのです。

これはいわゆる1-2相励磁方式でトルクを出しているようです。1.5倍のトルクがでるはずなので、450g/cmくらいは出そうなので、なんとか動かせるかもしれません。

二相励磁の改造用に注文した追加のステッピングモーターが来る前に、このライブラリを試して見ます。 

 

つづく

  

購入品情報

 28BYJ-48の12Vモデルです。(中野島ロボットでは購入していません。)