プロジェクト発表 - ミニチュア・キャタプルト

このロボット工学のプロジェクトの一環として、当初から定められた具体的な要件に従って、機能的なミニチュア・キャタプルトを設計し、製作しました。目的は、メカニズムの設計、CADモデリング、デジタルファブリケーション、最終組立といった、完全な設計プロセスを実施することでした。

仕様と制約条件

キャタプルトのベースは、厚さ5 mmの木製ボードでできており、170×170 mmの寸法にレーザーカットされています。ゲームプラットフォームの取り付けシステムと互換性を確保するために、エッジの周りに1 cmの固定マージンを維持する必要がありました。

また、発射時にはカタパルトが200×200×200 mmの立方体全体に収まる必要がありました。これらの制約は、特に構造物の高さとカタパルトアームの長さに大きな影響を与えていました。

デザインとモデリング

設計はCADで行われ、シンプルで強固で、利用可能な製造方法に適したソリューションが追求されました。メイン構造は、木製のベースに直接取り付けられ、アームの回転機構をサポートするように設計されていました。

回転機構は、3 mmのネジで作られたピボットと、木製ベースの下に配置されたボルトに依存しています。この選択により、必要に応じて調整を行うために簡単に分解できる、硬くて精確な回転軸が確保されます。

製作

さまざまなコンポーネントは3Dプリンティングで製造され、複数のバージョンを迅速にテストし、必要に応じて特定の寸法を調整することができました。一方、ベースはレーザーカットで製造され、高い精度と3D印刷部品との完全な互換性が保証されています。

組立てと技術的なソリューション

組み立ての際には、構造が4 mmのネジでピボットに固定され、アームの回転自由度を維持しながら確実な支持力を提供します。

カタパルトのアームは、両側に1つずつある2本のネジで固定されており、発射時に振動や衝撃による緩みを防ぐための2つのロックナットと組み合わせて使用されています。

これらの固定方法により、強固で信頼性が高く、簡単に分解できる組み立てができ、特に限られた時間内に実施するプロジェクトに役立ちます。

トリガーメカニズム

キャタパルトは、弾力バンドに蓄えられたエネルギーを制御された方法で放出するトリガーが装備されています。トリガーは、コードを使って手動で操作するように設計された小さな3D印刷部品で構成されています。

原理は簡単です。カタパルトに弾丸を装填すると、トリガーによってゴムバンドが緊張状態になります。コードを引くと、トリガーが動き、ゴムバンドが即座に解放されて、カタパルトのアームが回転し、弾丸が発射されます。

このシステムは、いくつもの利点を提供します。

• それは、手動のコードアクティベーションの要件を尊重します。

• それにより、再現可能な発射が可能になります。

• 発射時に機構と直接接触するのを防止します。

操作と最終結果

組み立てが完了すると、キャタパルトは安定し、完全に機能します。アームは過度のガタつきなく軸を中心に正確に回転し、組み立て全体が木製のベースにしっかりと固定されています。この設計はすべての寸法制約を満たし、当初の仕様要件を満たしています。