V5 ロボット アームの構築

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ーを持ち上げるために使用されます。 ゲームの得点の一部である場合、アームを使用してロボットを地面から持ち上げることもできます。 通常、モーターはタワーに取り付けられ、ギアトレイン、チェーン、スプロケットシステム、またはアームに取り付けられたターンテーブルベアリングを駆動します。 腕を持ち上げる際には、ゴムバンドやラテックスチューブが頻繁に使用されます。

ロボット アームは、レール、C チャネル、アングルなどの構造用金属から組み立てることができます。 アームは、組み立てられた金属の 1 セットだけであることも、2 つのアームを横にペアにして、それらの間にスパンを設け、ペアを接続するクロスサポートにすることもできます。

リンケージアームには、タワーとエンドタワーの間のリンケージを形成する複数のピボットバーが含まれます。 リンケージは通常、平行四辺形を形成するように構築されます。 これらのバーとタワーの平行リンク間の距離が同じである場合、アームが上昇してもそれらは平行のままになります。 これにより、持ち上げるものを比較的水平に保つことができますが、ある時点で平行棒が互いに接触するため、アームが持ち上げる高さには限界があります。

アーム アセンブリにはさまざまな種類があり、次のようなものがあります。

スイングアーム

シングルスイングアーム おそらく組み立てが最も簡単なアームです。 これは、Cortex ClawBot ビルドにあるアームのタイプです。 端のマニピュレーターはスイング アームの動きの円弧に従いますが、これはパッシブ フォークの問題である可能性があります。 スコップ、または水平を保つ必要があるゲームの駒。 ただし、スイング アームの設計がタワーの頂上を越えてロボットの反対側に到達することは可能です。

小型スイングアームをプライマリアームの端に取り付けることができます。 これらは手首と呼ばれることもあります。 手首の例は、Cortex Super Claw ビルドと V5 ビルド、Flip および Super Flip にあります。

シングルスイングアーム 手首

V5 カテゴリのさまざまなメカニズムを示す図。詳細なコンポーネントとその機能をわかりやすいラベル付き形式で表示します。

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4バーアーム

4バー

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4 バー アーム リンケージ アームで、通常は組み立てが最も簡単なタイプのリンケージ アームです。 これらは、タワー接続、一連の平行リンク アーム、およびエンド タワー/マニピュレータ接続で構成されます。

4 バー アームの例は、V5 ビルド、V5 ClawBot、および V5 Lift にあります。

6バーアーム

6バー

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バー アーム 4 バー リンケージ アームの延長です。 これは、リンケージの最初のセットで長いトップバーと延長されたエンドバーを使用することによって実現されます。 長いバーは​​ 2 番目のリンケージ セットの下部リンケージとして機能し、延長されたエンド バーは上部の残り 2 つのリンケージの「タワー」として機能します。

通常、6 バー アームは 4 バー アームよりも高く到達できますが、上方に振り上げるとさらに遠くまで伸びるため、ホイールベースが十分に大きくないとロボットが転倒する可能性があります。

チェーンバーアーム

チェーンバー アーム スプロケットとチェーンを使用してリンケージ アームを作成します。 このアセンブリは、高強度スプロケットに丸穴インサートを使用しています。 このスプロケットはタワーに取り付けられ、駆動シャフトはタワーとインサートを貫通します。 丸い穴のインセットにより、アームのシャフトがフリースピンします。 アームにシャフトを固定し、高強度スプロケット・チェーン方式または高強度ギヤ方式のモーターを使用して昇降させます。

別の自由回転シャフトがアームの他端に通されます。 エンドマニピュレーターは、金属製の四角いインサートを備えた 2 番目の同じサイズの高強度スプロケットに取り付けられています。 スプロケットを第2軸に固定するインサートです。 アームのスプロケット間にチェーンが接続されている場合、モーター システムがアームを回転させると、チェーンは 4 バー リンケージのように機能します。

チェーンバー アームは通常、アームにかかる力を均等にするためにペアとして組み立てられます。 

チェーンバー アームの利点は、高さを制限する 2 つのリンケージが結合していないことですが、チェーンが切れたり、リンクが切れたりすると、アームが故障します。

ダブルリバース4バーアーム(DR4B)

ダブルリバース 4 バー アーム は、組み立てに最も多くの計画と時間が必要です。 腕にかかる力を均等にするために、ほとんどの場合、ペアとして組み立てられます。 これらのアームの組み立ては、4 つのバーのリンクから始まります。 エンドリンケージは、4 本のバーの上部セットの 2 番目のタワーとして機能します。

通常、84T 高強度ギアが下部 4 バーの上部リンケージの遠端に取り付けられ、別の 84T ギアが上部 4 バーの下部リンケージの近端に取り付けられます。 アームが持ち上げられると、2 つのギアが噛み合い、上部の 4 つのバーのセットが下部のセットとは逆方向に移動し、アームが上に伸びます。

ダブルリバース 4 バー アームを設計する場合、上部の 4 バーが下部 4 バーの内側または外側に通過できるようにクリアランスを設けることが重要です。 一対のアーム間にできるだけ多くのクロスサポートを提供すると、アームを安定に保つことができます。

多くのダブルリバース 4 バー設計では、12T ギアを備えたリフト モーターを 2 番目のタワーに取り付け、リフトの 84T ギアを駆動します。 ただし、シャーシまたは両方の場所に取り付けられた固定タワーのモーター/ギア システムを使用して持ち上げることができます。

ダブルリバース 4 バーは、ここで説明したすべてのアームの中で最もリーチが高くなります。 この設計では非常に高い高さに達する可能性があるため、アームを完全に伸ばした状態でロボットを運転する場合は注意する必要があり、そうしないとロボットが転倒する可能性があります。

ダブルリバース 4 バー (ボトムタワーモーターマウント) ダブルリバース 4 バー (センタータワーモーターマウント)

V5 カテゴリのさまざまなメカニズムを示す図。システムの理解を深めるために、コンポーネントとその機能をわかりやすいラベル付き形式で紹介しています。

V5 カテゴリ コンポーネントのメカニズムを示す図。さまざまなパーツとその機能をわかりやすいラベル付き形式で示しています。

ダブルリバース4バーモーション:

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