自転車
目次
自転車とは?
乗り手の人力を主たる動力源として車輪を駆動することで推進力を得て、乗り手の任意による進路で地上を走行する乗り物である。
出典:自転車 - Wikipedia(2018/02/05)
出典:https://d1yeifm1osn10i.cloudfront.net/wp-content/uploads/2017/10/19093435/728-discbrake-crossbike.jpg(2018/02/05)
工具
必要
レンチ(メガネレンチ)
https://www.amazon.co.jp/gp/aw/d/B00FB91SLK/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1
https://www.amazon.co.jp/gp/aw/d/B00C4P2EK8/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1
六角レンチ(長いのがオススメ)
https://www.amazon.co.jp/gp/aw/d/B01J384JYM/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1
プラスドライバー
あると便利
ハブコーンレンチ
https://www.amazon.co.jp/gp/aw/d/B00C4P2B6K/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1
特殊工具
ユニバーサルホルダー(ドラム抜き)
https://www.amazon.co.jp/gp/aw/d/B00FKQSI9E/ref=yo_ii_img?ie=UTF8&psc=1
シティーサイクル(ママチャリ)
現在の日本における自転車の中で最も一般的で多数を占める日常生活用車種の総称である。俗に「ママチャリ」などとも呼ばれる。
通勤用としてマウンテンバイクのコンポーネントを搭載したクロスバイクのようなハイブリッドバイクもありコミューターバイク(Commuter bike)と呼ばれる。
出典:自転車 - Wikipedia(2018/02/05)
自分のママチャリのブレーキをサーボブレーキかメタルリングブレーキ、もしくはディスクブレーキに変更しようと思い後輪の点検をした。
まずブレーキ選定のため後輪とブレーキの分解
ドラム式(バンド式)のブレーキであった
ドラム抜き、しかし、硬くて抜けない…しかもハブのところの球がガッタガタ。調べてみるとその他もダメダメ。8年近くのったからな~
買い換えよう!
新しい自転車の購入
目的から自転車の種類を選択
大体こんな感じかな?調べてみたりお店で聞くともっと色々あると思う。
僕は、クロスバイクかシティーサイクルかな、買い物や通学、通勤によく使うし、たまに舗装されてないところも走るから。
コスト
あくまで参考価格です。(結構安めの参考価格です。)
今回はメンテや改良、すべて混み込みで4・5万円くらいの予算でいきたいと思います。
自転車に欲しい性能を考える
- 大きなカゴ
- 鍵
- オートライト
- 両側のスタンド
- メンテがあまりいらない
- いいブレーキ
- 買い物、通学の距離
コストと性能考えるとシティーサイクルかな、できればクロスバイクが良かったけど。
体に合ったのものを買おう
身長約170cmだから27インチくらいの一番大きなタイヤかな
*あくまで目安です。 メーカーによって適応身長は変わってきます。
出典:自転車のサイズの選び方 - 自転車の専門店『セオサイクル』(2018/02/05)
ショップ(あさひ)に行こう!
後日行きます!
380モータ 回転数計測
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380モータ 回転数計測とは?
モーターの回転数を測るためのものを作成します。
22000[rpm]=22000/60=367[rps]程なのでサンプリング周波数は最低でも367[rps]*2[個](スリッド数)*2=1468[Hz]必要
Arduinoのクロック周波数は16[MHz]先ほどの10900倍はあるので問題なし!
設計
ハードウェア
組み立てたCADモデル
モータ寸法
出典:
https://www.marutsu.co.jp/contents/shop/marutsu/datasheet/rs380ph.pdf
CADデータ
センサー寸法
CADデータ
スリッド
台
回路
部品一覧
- Aruduino
- センサー
- 可変抵抗
- 積セラコンデンサ(センサーの電源ノイズ対策用)
- 抵抗(センサーの電源ノイズ対策用)
回路図
製作
実際に加工します。
ハードウェア
後日・・・・
回路
後日・・・・
ソフトウェア
Aruduino
プログラム
後日・・・・
ライントレーサー
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ライントレーサーとは?
ラインの上を進むロボットです。基本的にスタートからゴールまでのタイムを競います。
出典:
http://kazeusagi2005.cocolog-nifty.com/diary/2014/08/post-c9dd.html
ハードウェア
表面実装のステッピングモーター
LED スピーカー スイッチ
マイコン
stm32f103を使います。
回路
電源回路 レギュレータとFETを使用した大容量スイッチ
センサー回路 分圧とコンデンサーを使用したノイズ除去
モーター ステッピングモータ
モータードライバー回路 モータードライバーのデータシートどうりに
スピーカー回路
LED回路 抵抗で降圧するだけ
スイッチ 3.3Vのレギュレータからマイコンにちょく付け
ソフトウェア
フローチャート
初期設定
ピンAIN 電源
ピンDOUT LED1
ピンDOUT LED2
ピンDOUT スピーカー1
ピンセンサー1
ピンセンサー2
ピンモーター
モード選択
モード1(初期モード)何もしない
モード2(センサー動作テストモード)センサーとLEDのみ有効
モード3(バッテリー管理モード)
モード4(走行モード)
プログラミング言語
C言語を使います。
ピン設定
void Pin_Config(void){
/*
* ピンの設定関数
*/
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE);
GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_Disable,ENABLE);//PA13/14/15/PB3/4→GPIO pp.79-80//OUTPUT
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 |GPIO_Pin_7; //LED
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12 | GPIO_Pin_13; //MOTOR
GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0; //LED
GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_4 | GPIO_Pin_5 | GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; //LED
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9; //MOTOR
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);//Degital INPUT
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_14; //SWHICH
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11 | GPIO_Pin_12; //SWHICH
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStructure);//Analog INPUT
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_ADC1, ENABLE);
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AIN; //ADコンバータ p.220GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2 | GPIO_Pin_3; //SENSOR
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0 | GPIO_Pin_1 | GPIO_Pin_2; //SENSOR
GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_1; //電源電圧
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
電子部品
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電子部品とは?
抵抗やコンデンサ、コイルなど
表面実装
出典:
注文サイト
道具
必須
- はんだごて (温調はんだごて オススメ:ワット数が大きく60[W]くらい、温度調整ができる)
- はんだ
- こてだい (スポンジも)
- ニッパー
- 作業台 木の板
- ラジオペンチ
- デジタルマルチメータ
- ピンセット
- はんだ吸い取り線
- フラックス
- クリップ
- ワイヤーストリッパー
- 圧着ペンチ
- ヒートドライヤー
- 収縮チューブ
データシート
電子部品
スイッチ
タクトスイッチ
スライドスイッチ
LED
抵抗
コンデンサ
モーター制御
モータードライバー
電源
LED回路
7セグLED
3DCAD
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CADとは?
CADはcomputer aided designの略でコンピュータ支援設計という意味であり、コンピュータを用いて設計をすることである。
導入方法
今回紹介するのは、よく使っているinventorです。
Fusion360もオススメです。
学生と教員向けの無償ソフト | Inventor Professional | オートデスク
上記のサイトよりダウンロードできます。このソフトはAuto Deskが販売している3DCADソフトです。学生は無償で使うことができます。
*パソコンのオススメスペック:8G CPU core i5(世代の高いの7th Genとか)
ダウンロード手順
手順1
Auto Deskのアカウント登録
手順2
inventorの希望のバージョンをダウンロード
*日本語版の最新をダウンロードするとよいと思います。
手順3
ダウンロードされたセットアップファイルを実行
インストールを選択して、流れ通りに進める
手順4
インストール完了
使用方法
キーボード操作
Esc 選択解除
マウス操作
ホイール ズーム
ホイールボタン 移動
Shift + ホイールボタン 回転
操作方法
円柱を作ろう
手順1
inventor起動
新規
手順2
作業平面の選択
手順3
円を選択
手順4
中心の場所にクリック
円の大きさのところでクリック
手順5
寸法入力
手順6
スケッチ終了
手順7
押し出し
押し出しの長さ入力
手順8
保存
手順9
完了
解析方法
3Dデータから実際に作る
CNC