本研究室で設計製作している実験装置などを紹介します。
図1 倒立振子実験装置+Arduino Due（2022.5.6） 2022年3月に製作した倒立振子系にジャイロセンサ―を取り付けました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
支点位置検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出用ロータリーエンコーダ：マイクロテックラボラトリー MES-12-2048PC（4逓倍で使用）
ジャイロセンサ―：近藤科学 KRG-4
モータドライバ用レギュレータ電源：TDK-Lambda ZWS150BAF-24
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
POM板は レーザー加工機 Epilog Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
アルミ合金板はCNCフライス盤 オリジナルマインド KitMill
RZ300で加工，CAD/CAMソフト Autodesk Fusion 360
実験動画1
図2 倒立振子実験装置+Arduino Due
図3 倒立振子実験装置+Arduino Due
図4 倒立振子実験装置+Arduino
Due（2022.5.12） ジャイロセンサ―のノイズ対策のため、モータドライバとジャイロセンサ―の電源をレギュレータ電源からバッテリーに交換しました。
モータドライバ用バッテリー： リポバッテリー Turnigy 14.8V, 2200mAh, 40C
ジャイロセンサ―用バッテリー：
単3形充電式ニッケル水素電池 1.2V, 1900mAh, 3個直列結合
実験動画2
実験動画3
図5 倒立振子実験装置+Arduino Due（2022.5.22） 振り子角をポテンショメータで測定して実験しました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
支点位置検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出用ポテンショメータ：緑測器
無接触型回転角度センサ CP-2UN
モータドライバ用バッテリー： リポバッテリー Turnigy 14.8V, 2200mAh, 40C
ジャイロセンサ―用バッテリー：
単3形充電式ニッケル水素電池 1.2V, 1900mAh, 3個直列結合
ロータリーエンコーダ用ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B（本体電源用），UN110-3320-EIAJ-2（オープンコレクタ回路プルアップ用）
実験動画
図6 倒立振子実験装置+Arduino Due
図7 倒立振子実験装置+Arduino Due
図8 倒立振子実験装置+Arduino Due
図9 二輪倒立振子系実験装置+Arduino Due（2022.8.25） 2022年3月に改良した実験装置で、車輪をタミヤ
ナロータイヤセット（直径58mm）から、オリジナルマインド タイヤホイールセット（直径45.2mm）に交換しました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
姿勢角検出用ロータリーエンコーダ：マイクロテックラボラトリー MES-12-2048PC（4逓倍で使用）
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-1210-PL03B，UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：TDK-Lambda ZWS150BAF-24
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
ジュラルミン板はCNCフライス盤 オリジナルマインド KitMill
RZ300で加工，CAD/CAMソフト Autodesk Fusion 360
図10 二輪倒立振子系実験装置+Arduino Due
図11 二輪倒立振子系実験装置+Arduino Due
図12 台車系実験装置+Arduino
Due（2022.9.15） 総合理工学部のPBL科目の一つ「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として製作しました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：TDK-Lambda ZWS150BAF-24
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図13 台車系実験装置+Arduino Due
図14 台車系実験装置+Arduino Due
図15 台車系実験装置+Arduino Due
図16 倒立振子系実験装置+Arduino
Due（2022.9.15） 総合理工学部のPBL科目の一つ「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として製作した台車系実験装置を改造しました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出力ポテンショメータ：緑測器 CP-2UN
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用電源：4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリ TURNIGY nano-tech 4 cell 2200mAh 35-70C
discharge
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図17 倒立振子系実験装置+Arduino Due
図18 倒立振子系実験装置+Arduino Due
図19 1自由度振動系+Arduino
Due(2022.9.18) 2020年10月に製作した実験装置を改造しました（ギヤドDCモータのギヤ比を1/20から1/50へ，モータドライバ用電源をレギュレータ電源からリチウムポリマーバッテリへ変更）。
プーリー駆動用DCモータ：ツカサ電工 TG-321B-SV-50-HB，24V
ばね上端位置検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C
500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
錘位置検出用距離センサ：北陽電機 レーザ距離センサ LX2-257AG
モータドライバ：Cytron
CYTRON-MD10C
モータドライバ用電源：4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリ TURNIGY nano-tech 4 cell
2200mAh 35-70C discharge
ACアダプター：ユニファイブ UN110-1210-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
POM板はレーザー加工機 Epilog Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
ジュラルミン板はCNCフライス盤
オリジナルマインド KitMill RZ300で加工，CAD/CAMソフト Autodesk Fusion 360
図20 1自由度振動系+Arduino Due
図21 1自由度振動系+Arduino Due
図22 1自由度振動系+Arduino Due
図23 タワークレーン系+Arduino
Due（2022.10.3） 2021年10月に製作した回転型倒立振子系の駆動部を利用してタワークレーン系を製作するための予備実験。
モーターのギヤ比を1/20から1/50へ変更。
図24 タワークレーン系+Arduino Due
図25 タワークレーン系+Arduino Due
図26 タワークレーン系+Arduino
Due（2022.10.11） 2018年11月に製作した門型クレーン系の巻上げ部を利用してタワークレーン系を製作するための予備実験用。
駆動用モータをアナログRCサーボ（ローテーションサーボ）GWS S35 STDからツカサ電工ギヤドDCモータ TG-101C-GU-85.1-KB,
24Vに変更。
アルミプーリー16mm×3mmをアルミプーリー20mm×3mmに変更。
図27 タワークレーン系+Arduino Due
図28 タワークレーン系+Arduino Due
図29 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+Arduino
Due（2022.10.23） 2019年11月に製作した1自由度構造系でAMD部分を並進型から回転型に変更。駆動系の電源をレギュレータ電源からバッテリーに変更。
AMD部の駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47H-SV-100-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
回転質量の角度計測用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
フロアーの加速度計測用センサ：秋月電子
3軸加速度センサモジュールKXR94-2050
モータドライバ用電源：4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリ Hyperion 4S
2100mAh 35-50C discharge
ACアダプター：ユニファイブ UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
POM板は レーザー加工機 Epilog Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
ジュラルミン板はCNCフライス盤
オリジナルマインド KitMill RZ300で加工，CAD/CAMソフト Autodesk Fusion 360
図30 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+Arduino Due
図31 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+Arduino Due
図32 振動台+Arduino
Due（2022.10.29） 2018年2月に改良した振動台を再利用のため修理・調整しました。（リニアガイドの交換，電源をスイッチングレギュレータ電源からリチウムポリマーバッテリに変更等）
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-85R-SU-23.5-KB，12V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
台車位置検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW5C 500P/R
0.5M（4逓倍で使用）
モータドライバ用電源：4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリ Hyperion 4S
2100mAh 35-50C discharge
図33 振動台+Arduino Due
図34 振動台+Arduino Due
図35 振動台+Arduino Due
図36 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+振動台+Arduino Due（2022.10.30） 上記二つの実験装置を合わせました。
AMD部の駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47H-SV-100-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
回転質量の角度計測用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
フロアーの加速度計測用センサ：秋月電子
3軸加速度センサモジュールKXR94-2050
台車駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-85R-SU-23.5-KB，12V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
台車位置検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW5C 500P/R
0.5M（4逓倍で使用）
モータドライバ用電源：4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリ Hyperion 4S
2100mAh 35-50C discharge
ACアダプター：ユニファイブ UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
POM板は レーザー加工機 Epilog Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
ジュラルミン板はCNCフライス盤
オリジナルマインド KitMill RZ300で加工，CAD/CAMソフト Autodesk Fusion 360
図37 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+振動台+Arduino Due
図38 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+振動台+Arduino Due
図39 回転型AMDを持つ1自由度構造系（RTAC）+振動台+Arduino Due
図40 プーリーベルト駆動系+Arduino Due（2022.11.6） 総合理工学部のPBL科目の一つ「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として製作中。
図41 プーリーベルト駆動系+Arduino Due
図42 プーリーベルト駆動系+Arduino Due
図43 プーリーベルト駆動系+Arduino
Due（2022.11.28） 総合理工学部のPBL科目の一つ「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として製作しました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：TDK-Lambda ZWS150BAF-24
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図44 プーリーベルト駆動系+Arduino Due
図45 プーリーベルト駆動系+Arduino Due
図46 プーリーベルト駆動系+Arduino Due
図47 二輪倒立振子系部品（2022.11.28） 二連二輪倒立振子系の実験のためにもう一台製作予定。POM板はレーザー加工機で加工済み。
図48 倒立振子系（台車-振り子系）+Arduino
Due（2022.12.12） 2020年9月に製作した装置を改良しました（ギヤドモータの減速比を1/33から1/50に変更，タイヤをタミヤ製のものからオリジナルマインド製のものに交換，モータドライバ用電源を24Vスイッチングレギュレータ電源から4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリに交換）。
台車駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
台車位置検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出用ポテンショメータ：緑測器
CP-2UN
ACアダプター：ユニファイブ UN110-1210-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：4セル（14.8V）リチウムポリマーバッテリ Hyperion 4S 2100mAh 35-50C discharge
アクリル板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図49 倒立振子系（台車-振り子系）+Arduino Due
図50 倒立振子系（台車-振り子系）+Arduino Due
図51 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino
Due（2022.12.19） 「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として後期に製作したプーリーベルト駆動系に振り子部を取り付けました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-50-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出用ポテンショメータ：緑測器
CP-2UN
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：コーセル LFP240F-24-Y
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図52 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due
図53 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due
図54 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due
図55 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino
Due（2023.1.3） 「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として後期に製作したプーリーベルト駆動系に振り子部を取り付けました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-(10, 20, 33 or 50)-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出用ロータリーエンコーダ：マイクロテックラボラトリー MES-12-2048PC（4逓倍で使用）
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：コーセル LFP240F-24-Y
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
実験動画1（TG-47H-SV-50-HB）
実験動画2（TG-47H-SV-10-HB）
図56 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due
図57 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due
図58 タワークレーン系+Arduino
Due（2023.1.31） 「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として後期に製作したプーリーベルト駆動系に回転機構と巻上げ機構を取り付けました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-321B-SV-50-HB，24V（アーム回転用），ツカサ電工
TG-47H-SV-50-HB，24V（トロリ駆動用），ツカサ電工ギヤドDCモータ TG-101C-GU-85.1-KB, 24V（巻上げ用）
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）（アーム回転角，トロリ位置検出用）
振り子角検出用ポテンショメータ：緑測器
CP-2UN
ロープ長計測用ポテンショメータ：アルプス電気抵抗式ポジションセンサ RDC501015A
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：コーセル LFP240F-24-Y
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図59 タワークレーン系+Arduino Due
図60 タワークレーン系+Arduino Due
図61 タワークレーン系+Arduino Due
図62 タワークレーン系+Arduino Due
図63 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino
Due（2023.2.13） 「企業実践インターンシップB」（通年，2単位）の一課題として後期に製作したプーリーベルト駆動系に振り子部を取り付けました。
図55の装置で，リニアガイドをドライリンNガイドレールサイズ17，長さ1000mmに交換しました。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工
TG-47H-SV-(10, 20, 33 or 50)-HB，24V
モータドライバ：Cytron CYTRON-MD10C
モータシャフト回転角検出用ロータリーエンコーダ：オムロン E6A2-CW3C 500P/R 0.5M（4逓倍で使用）
振り子角検出用ロータリーエンコーダ：マイクロテックラボラトリー MES-12-2048PC（4逓倍で使用）
ACアダプター：ユニファイブ
UN110-0520-PL03B，UN110-3320-EIAJ-2
モータドライバ用レギュレータ電源：コーセル LFP240F-24-Y
POM板は レーザー加工機 Epilog
Mini24-60Wで加工，CADソフト RootPro CAD 9
図64 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due
図65 倒立振子系（プーリーベルト駆動）+Arduino Due