ロボットアーム入門
~ ハードウェアインテグレーション ~
大阪大学 中島優作
スライドの担当範囲
- ロボットってどうやって設置するの？手先はどうやってつけるの？
- あまり学ぶ機会がないロボット業界の当たり前をまとめてあります
- ロボットを買った直後から動かせるようになるまでが目的です
- その後の動かし方は別のスライドをご覧ください
ロボットの設置
ロボットアームはアルミフレームや定盤に設置する場合がほとんど
エンドエフェクタの取付
ロボットアームとPCの接続
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PCに付属のLANポートかUSB-LAN変換を使用して接続します
IPアドレスの仕組み↓
IPアドレスのセグメント
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- IPアドレスはネットワーク上の機器を識別するための番号
- サブネットマスクはIPアドレスのネットワーク部分とホスト部分を分けるためのもの
グリッパの接続方法
メーカー対応品以外は、自分で通信などを実装する必要があります
グリッパの配線
グリッパの接続方法は、電源、グランド、通信の3つを接続します
推奨電源↓
電源の選定
12V or 24Vの電源を用意することが多いです、電源はスイッチング電源が推奨です
ACアダプタも使えますが、故障リスクがあるので注意してください
データ通信の基本
電気信号でHigh(1)とLow(0)の2値の情報(ビット)を送ります
(これがRS232)
文字はASCIIコードと呼ばれる表でビットと文字の対応関係で送る
RS232を改良したRS485↓
RS485とは
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RS485はRS232の改良版で、長距離通信、複数台の機器接続、ノイズ耐性に優れています
USB-RS485変換アダプタの選定↓
USB-RS485変換アダプタ
パソコンとの接続においては、USB-RS485変換アダプタを使用することが多い
←これなど、FTDI社のチップを使ったものがおススメです
非常停止スイッチの増設
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スイッチの接点構成は大抵のロボットだと2b接点を使用します
BOX入りスイッチ
スイッチ単体でも売っていますが、BOXいりのスイッチを使用すると便利です
治具の作成
治具の作成、固定具を治具と言います
治具の設計
fusion360を使用して設計することが多いです
治具の作成
3Dプリンタを使用して作成することが多いです、現時点だとcrealityK1cはおススメ
ロボットと他の機器の接続
ロボット単体ではなく色々な装置をつなげる場合
ロボットコントローラのIO
基本的にON or OFFの信号をやり取りします
パソコン接続（USB等）
パソコンとの接続はUSBを使用することが多いです
PLC接続
高信頼性などの産業用途ではPLCを使用し、FA用の通信を使うことが多いですが作るのは大変です
研究などのプロトタイピングの場合はUSBでも十分なことが多いです
便利なデバイスの紹介
センサ、アクチュエータを紹介します
M5stack
Arduinoのプログラムを書けるマイコンです、はんだ付け不要で様々なセンサを簡単に追加できます
Realsense
安価ですが高性能なIntel製の3Dカメラです、ロボットの周囲の環境を認識するために使用できます
Dynamixel
ロボットアームの関節等に使われるモータです、位置制御だけでなく電流制御(トルク制御)可能なため研究で重宝します