製作中の実験装置など

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　ボールビーム系　駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47C-FU-23-KB，24V
モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-300
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2846A-24
ビーム角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）

図2　ボールビーム系　駆動側歯車：モジュール0.8，歯数20，黄銅
従動側歯車：モジュール0.8，歯数120，ポリアセタール

図3　ボールビーム系　ボール位置検出用抵抗線：ニクロム線，Φ0.32mm

図4　ボールビーム系　ビーム角検出用エンコーダはプーリーベルト機構(プーリー歯数60，15）によって分解能を4倍にしています。



図4-1　ボールビーム系　配線して試運転しました。ボール位置検出用電源：単３乾電池1.5V
ビーム：アルミアングル 1.5×15×15×700mm（アルマイト処理）
ボール：鋼球（直径25mm）



図4-2　ボールビーム系　配線して試運転しました。

図5　自走式倒立振子系
駆動用ギヤドDCモータ：スリーピース TP-3640C-KM-18-S10-24
モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-650
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2846A-24
振子角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）
台車位置検出用ポテンショメータ：日本電産サーボ MF10，5kΩ



図6　自走式倒立振子



図7　自走式倒立振子

図8　フレキシブルビーム系　配線して試運転しました。
駆動用ギヤドDCモータ：スリーピース TP-3640C-KM-18-S10-24
モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-650
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2846A-24
回転軸角変位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）
ビームのたわみ角検出用ひずみゲージ：共和電業 KFG-2-120-C1-11（120Ω，2ゲージ法で使用）
ひずみゲージアンプ：共和電業 SGI-100A

図9　フレキシブルビーム系　回転軸角変位検出用エンコーダはプーリーベルト機構(プーリー歯数60，15）によって分解能を4倍にしています。

図10　フレキシブルビーム系
駆動側歯車：モジュール 0.75，歯数 20
従動側歯車：モジュール 0.75，歯数 120

図11　2連倒立振子系　配線して試運転しました。共吊りクレーン系の倒立版です。（2012/12/15）

図12　2連倒立振子系



図13　水槽系（水位制御実験用）（2013.5.11）
ギヤポンプ：ツカサ電工 TG-47G-PU-DB4-KB, 24V
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2846A-24
モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-300
水位計測用ポテンショメータ：緑測器 CP-2UX



図14　水槽系



図15　水槽系



図16　回転型倒立振子系（2013.6.15）
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47G-FU-23-KB，24V
モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-300
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
回転軸および振り子角変位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）
駆動側歯車：モジュール0.8，歯数20，黄銅
従動側歯車：モジュール0.8，歯数120，ポリアセタール
回転軸用リニアシャフト：Φ8mm，SUJ2，硬質クロムメッキ処理
回転軸用スラストベアリング：オリジン電気 CRT8-16



図18　回転型倒立振子系



図19　回転型倒立振子系



図20　台車系　理工特別コースプロジェクトセミナー2（学部2年前期）の研究課題として設計・製作しました（2013.7.4）。
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47G-FU-23-KB，24V
モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-300
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
台車変位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）



図21　台車系



図22　台車系



図23　フレキシブルビーム系（2013.9.10）



図24　フレキシブルビーム系



図25　フレキシブルビーム系



図26　クレーン系（2013.11.1）
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47G-FU-23-KB，24V
上記のモータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-300
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
台車変位および振子角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）
荷の巻上げ用ギヤドDCモータ：JAPAN ROBOTECH RDO-29B50G27A
上記のモータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-650



図27　クレーン系

図28　クレーン系



図29 ２自由度構造系+振動台（2014.1.20）



図30　２自由度構造系+振動台
振動台
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-85R-SU-23.5-KB，12V
上記のモータドライバ：スリーピース TPDR-26
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
振動台車変位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）



図31　２自由度構造系+振動台

図32　２重倒立振子系（2014.6.23）
駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-85R-SU-23.5-KB，12V
上記のモータドライバ：スリーピース TPDR-26
DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
台車変位検出用ロータリーエンコーダ：光洋電工 TRD-S2500A（4逓倍で使用）

図33　２重倒立振子系

図34　ボールビーム系（2014.7.12）

図35　ボールビーム系

図36　ボールビーム系（ 2014.9.4）　
ビーム駆動用アクチュエータ：双葉電子工業 スタンダードアナログサーボ S3003，トライステート PICアクチュエータキット
ビーム角検出用ポテンショメータ：緑測器 CP-2FK(b)
ボール位置検出用赤外線センサー：シャープ 測距モジュールGP2Y0A21YK

図37 1自由度構造系（2014.10.3）

図38 1自由度構造系

図39 1自由度構造系（2014.10.17）
付加質量駆動用アクチュエータ：双葉電子工業 スタンダードアナログサーボ S3003，トライステート PICアクチュエータキット
サーボ出力軸角変位角検出用センサー：アルプス電気抵抗式ポジションセンサー RDC501015A
天板加速度検出用センサー：秋月電気通商 3軸加速度センサモジュール KXR94-2050

図40 1自由度構造系

図41 タワークレーン系（2014.11.7）

図42 タワークレーン系

図42 タワークレーン系

図43　フレキシブルビーム系（RTAC）（2014.12.5）
付加質量およびビーム駆動用アクチュエータ：双葉電子工業 スタンダードアナログサーボ S3003，トライステート PICアクチュエータキット
サーボ出力軸角変位角検出用センサー：アルプス電気抵抗式ポジションセンサー RDC501015A
ビーム加速度検出用センサー：秋月電気通商 3軸加速度センサモジュール KXR94-2050

図44　フレキシブルビーム系（RTAC）

図45　フレキシブルビーム系（RTAC）

図46　支点鉛直変動型クレーン系（2015.1.9）
台車駆動用ギヤドDCモータ：スリーピース TP-3640C-KM-18-S10-24，モータドライバ：スリーピース TPDR-26，DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
支点駆動用ギヤドDCモータ：ツカサ電工 TG-47G-FU-23-KB，24V，モータドライバ：ツカサ電工 TCP-S30-300，DCタコジェネレータの代用品：スリーピース TP-2732E-24
台車変位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）
振り子角変位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）

図47　支点鉛直変動型クレーン系

図48　支点水平移動型振り子系（2015.1.9）
支点駆動用アクチュエータ：双葉電子工業 スタンダードアナログサーボ S3003，トライステート PICアクチュエータキット
支点変位検出用センサー：アルプス電気抵抗式ポジションセンサー RDC10320RB
振り子角変位検出用センサー：緑測器 無接触型回転角度センサ CP-2UN

図49　支点水平移動型振り子系