[コラム]イライラ棒歯車モジュールの紹介

外観

外観は下記です。 歯車の谷の空間にイライラ棒を入れて 回転する歯車に沿って棒を操作していきます。
元祖イライラ棒では棒のついた回転体がありましたが、 それを歯車デザインにしてみました。
何故かって?だってそっちの方がカッコイイからね!

構成

本体と歯車はMDFで作成。導通部は銅テープで作成。
歯車はステッピングモータで速度制御しています。
モータブラケットは3Dプリンタで作成。

モータと歯車の接合部のフランジも、当初は3Dプリンタ製だったが モータ軸との勘合部がガタガタで歯車とモータの垂直度精度が悪かったので既製品に変更。

プログラム

Arduinoでステッピングモータ制御用関数を使用した速度制御を実施。 他モジュール、センサとの連携等は無し。


今後の改良予定

・歯車部の導通が弱いので、導通経路変更及び強化
・トグルスイッチによる速度可変、LEDインジケータ実装
・ショートカット経路増設


2020/8追記 改良実施

・歯車部もしっかり導通するよう改造、ついでにステッカー追加
・LEDによるイルミネーション追加(レインボーとグラデーション点灯パターン)
・ポテンショメータの値によって回転方向とLEDパターンを変更できるよう改造

当初はトグルスイッチやポテンショメータでステッピングモータの回転速度を可変にしたかったが、使っている関数がArduino起動時にしか速度を設定できないタイプだったので断念。
(関数を使わずにステッピングモータへの制御パルスを生成できれば、そのパルス間隔の時間を変えるだけで速度を変えれるので簡単なはずだが。。。次回作でということで)

代わりに回転方向だけでも変えれるようにした。

また、LEDを制御しながらモータ制御するのがシビアという課題もあり。

並列処理も検討したが、LEDの制御でどうしてもDelayしたくなるので一つのArdunio内での実施が難しい。

今のプログラムはポテンショメータの値によって下記のように動作モードを変えれる。

  ・AD値400以下ならAパターン(歯車正転、LEDレインボー点灯)
  ・AD値400以上ならBパターン(歯車逆転、LEDシアンマゼンタイエローが
   グラデーション点灯)

しかし、LEDをDelayさせずに点灯後にモータ制御してるので、所々動作が遅れるときがあり。 本来はLED制御用とモータ制御用でArduinoを分けて通信させた方が良さそう。

ショートカット経路作成は、そのためだけに作り直すのも手間なので今回は断念。


動画

プログラム

プログラムは以下GitHubに置いています。

イライラ棒歯車モジュール


この記事を書いた人

メカトロ同好部 エルチカ

本団体は、電子工作が好きな人の集まりです。 主に愛知県周辺のメイカーイベントに出展していたりします。 本サイトは、作品紹介やコラムなど掲載しております。

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