物体の移動は、ロボットが実行するために設計および組み立てられる機能の 1 つです。 これらのオブジェクトは、ロボット上のコンポーネント/アセンブリ、または外部オブジェクトのいずれかです。 オブジェクトは操作されるため、これらのロボット アセンブリはマニピュレーターと呼ばれます。
ロボットが教室でのゲーム用に作られている場合でも、ロボット工学競技会用に作られている場合でも、効果的かつ効率的なマニピュレーターはロボットに競争上の優位性をもたらします。 マニピュレーターを決定するときは、ゲーム戦略分析を出発点にする必要があります。 それは、「ロボットはどのようにゲームをプレイするのか?」と尋ねることを意味します。 考慮すべき要素としては、アセンブラの経験と知識のレベルを設計の複雑さに合わせることが挙げられます。そして、設計を組み立てるために利用できる時間を評価します。
たとえば、VEX Robotics Competition 2019-2020 ゲーム「Tower Takeover」では、プラウをドライブトレインに素早く簡単に取り付けることができ、ロボットがキューブ ゲームのピースをゴール ゾーンに押し込むことができます。 一方、ローラークローを備えたダブルリバース 4 バーを組み立てると、ロボットが最も高い中央のタワーからキューブを得点したりスコアを外したり、ゴールゾーンに複数のキューブを積み重ねたりできるようになりますが、組み立てにはさらに多くの計画と時間が必要になります。
VEX V5 システムの利点の 1 つは、多くのデザインが可能であり、創造性のほぼ無限の機会が可能であることです。 これにより、多種多様な異なるタイプのマニピュレータや、おそらくまだ組み立てられていない新しい設計が可能になります。 出発点として、さまざまなタイプのマニピュレータについていくつか説明します。
パッシブマニピュレーター
パッシブマニピュレータにはアクチュエータがありません。言い換えれば、マニピュレータに直接取り付けられるモータや空気圧シリンダはありません。 多くのロボット ゲームのルールには、ロボットが所有できるモーターの数や空気貯蔵量の制限が含まれています。 パッシブ マニピュレータを設計すると、ロボットのアクチュエータを追加機能に使用できるようになります。 パッシブ マニピュレータは、ドライブトレインまたは別のアクティブ マニピュレータに取り付けて移動します。 また、ゴムバンドやラテックスチューブからのエネルギーが蓄えられている可能性もあります。 パッシブ マニピュレータは、組み立てが最も簡単で迅速なタイプのマニピュレータの 1 つですが、手動でのリリースやリセットのメカニズムが非常に複雑になる場合があります。
| パッシブプラウ |
ロボット ゲームのプレイに使用できるパッシブ マニピュレータの例としては、次のようなものがあります。
- は通常、ドライブトレインに取り付けられており、その機能は通常、ゲームの駒を周囲に押し出すこと、および/またはロボットがゲームの駒に乗り上げて動けなくなるのを防ぐことです。
- フォークとスコップ (受動的爪の一種) は通常アームに取り付けられており、ゲームの駒の下に滑り込んで拾うように設計されています。
- シールド 、ゲームの駒がロボットに当たらないように設計されています。
- ゲームピーススライド ゲームピースがスライドから滑り出てゴールまたは得点ゾーンに入るように設計されています。
- 拡張ゾーン では、試合開始後にロボットを開始位置を超えて拡張できます。
このトピックの詳細については、「 パッシブ マニピュレータの決定方法を参照してください。
物体を持ち上げるためのアクティブマニピュレータ
アクティブマニピュレータは、空圧シリンダシステムやモータなどの駆動装置を備えて動作します。 モーターはアクティブマニピュレーターを直接駆動できます。 モーターは、ギア トレイン、チェーンおよびスプロケット システム、リニア モーション キット、ターンテーブル ベアリング、またはモーション製品ラインで入手可能なその他の部品と組み合わせて組み立てると、マニピュレーターを動かすこともできます。 通常、アクティブ マニピュレータはパッシブ マニピュレータよりも組み立てに多くの時間と計画がかかります。
ロボット ゲームでオブジェクトを持ち上げたり配置したりするために使用できるアクティブ マニピュレータの例としては、次のようなものがあります。
- アーム は通常、ロボット シャーシのタワーに取り付けられ、アームの端にある別のマニピュレータを持ち上げたり、ロボットを地面から持ち上げたりするために使用されます。
- 爪 は通常アームの先端に取り付けられ、物体をつかむために使用されます。
- ゲートおよびバスケット/コレクター 複数のゲーム ピースを保持できるように設計されています。
- リフト は、他のマニピュレータを垂直に持ち上げたり、ロボットを地面から持ち上げたりするために組み立てられます。
| V5 クローボット 4 バー アーム | V5 クローボット クロー |
オブジェクトを投げるためのアクティブ マニピュレータ
一部のロボット ゲームには、ゲーム オブジェクトを投げることに競争上の利点がある遊びの要素があります。 これらのマニピュレータは通常、ロボットのシャーシに直接取り付けられます。 これらは通常、モーター、ギア/スプロケット システムを備えたモーター、または空気圧シリンダー システムを使用して作動します。 アクティブな投球マニピュレーターは、投球の制御を支援するためにセンサーと組み合わせられることがよくあります。 また、組み立てには多大な計画と時間が必要です。
これらのマニピュレータは通常、次のようなピックアップおよび転送システムと投擲システムで構成されます。
- ローラー取入口とコンベア ベルト 、ゲームの駒をゲームフィールドからロボットに、そして通常は投擲システムに移動します。
- フライホイール ゲーム駒を回転するホイールに接触させることによってゲーム駒を投げます。
- スリングショット ゴムバンドまたはラテックス チューブを使用してゲームの駒を投げるように設計されています。
- カタパルト レバーアームでゲームピースを投げます。
このトピックの詳細については、「 オブジェクトを投げるためのアクティブなマニピュレータを決定する方法を参照してください。
マニピュレータの選択
各ゲームには、マニピュレーターに対する独自の一連の要件があります。 より競争力のあるマニピュレーターはありますが、どのゲームにも正しいデザインはありません。 通常、最も競争力のあるマニピュレーターは、効果的に、迅速に、そして一貫して動作するものです。
注: Claw Kit と Claw Kit v2 はどちらも vexrobotics.comで入手できます。