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サーボモーターの修理


分解中のKRS-4034サーボを机の上に置きっ放しにしていたのですが、
その上にロボットを倒してしまい、信じられないことモーターの蓋のところを陥没させてしまいました。
モーターの蓋が陥没したことで、中の回転子が蓋で押さえつけられ回転できなくなっているようです。高かったのに!

th_CIMG1910.jpg
(モーターの蓋のベージュ色の部分が陥没しました・・・写真は陥没前かも。)



まずモーターだけ購入できないか調べてみました。
https://www.ad-na.com/product/motor-unit/servo.html
モーター部分にNAMIKIと刻印があるので、こちらのメーカー製でしょう。
単品で買うのは大変そうなので諦めます。



修理がんばります。




th_1_201810152254290b2.jpg
まず基盤の外し方からおさらい。赤丸の部分がはんだで固定されていますので、はんだシュッ太郎などではずします。
写真上部の三連の接点がポテンショメータ用、下部の大きなはんだ2箇所がモーター接点、小さなはんだ1箇所は、モーター缶用の接点です。
はんだを取ってから蓋をはずすと、最初の写真のように分解できます。
配線をいぢったりケースに加工をしたりする時にはおなじみの作業手順です。モーター(特に永久磁石)の熱しすぎにくれぐれも注意。



th_IMG_1397.jpg
陥没したベージュ色のモーターの蓋を持ち上げようとしますが、じんわり持ち上げて絶妙なところでストップできるほど甘くはありません。モーターの蓋はかなり脆く、どんどん削れていきます。
仕方がないので一旦、蓋全体をはずすことにします。

蓋をはずすと、蓋に固定されたブラシもいっしょに持ち上がり、ブラシが整流子(シャフト)からも離れてしまいました。
ブラシは幅は整流子より小さく、絶妙で繊細な接触具合になっています。
蓋をそのまま戻そうとしても、ブラシを整流子にかぶせるのは至難の技です。蓋を閉めると整流子が見えなくなるので、ほとんどインポッシブル。
これ絶対に戻せないやつかもしれません…



th_IMG_1398.jpg
よく見ると蓋のセンターに小さな蓋がついていました。しかもラッチがあり内側から外せました!
これでなんとかなるかも?
作戦を立てて慎重に攻略します。



th_IMG_1399.jpg
①まず、整流子のてっぺんに整流子より少しだけ太い幅の単芯のリード線などを立てます。

th_IMG_1400.jpg
②そのリード線を挟むようにブラシを通します。
③小さな穴からブラシを挟んだリード線を通し、蓋を下げてモーター缶に到着させます。

th_IMG_1406.jpg
④なんとか蓋を押し込みます。蓋はキツく硬い上に脆く、難しい作業になります。
 ソケットドライバなど、径の合うものを使って金槌で上から叩くなどします。
⑤それ以上蓋が陥没しないように、瞬間接着剤で蓋に爪を作ります。(もとの爪は最初の陥没時に削れました。)



半日ふっとびましたが、なんとか復活しました。
ブラシの接点が甘くなったり、はんだごての熱でモーターの永久磁石が弱まるなどで、全体的にパワーダウンしている可能性はあります。
しかし、機械とはこうして修理のプロセスを経て中身を知ることで、はじめて分かり合えるようになるのです。そして時に失敗し高い授業料を支払うことで、その絆を深めていくものなのです。・・・ということにしておきましょう高すぎるミステイクでした!
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股関節の遊び消し


ピッチ軸やロール軸を垂直線上に並べるとサーボの遊びの分だけプラプラします。
ホビーロボットは常に膝を曲げて歩きますが、サーボの遊びをそこで吸収するという意味もあるようです。
この遊びをなんとかしようという悪あがきシリーズ第二弾。



th_IMG_1389.jpg

左股関節のピッチ軸とロール軸の接点を変な位置にオフセットして、直立状態でも負荷をかけてサーボの遊びを吸収する作戦。
まだ左股関節のみ。パーツが増える割に強度も怪しいものですが、軸については一直線上を保つことができます。




ちなみに遊びをなんとかする悪あがき第一弾が膝のサーボを2個にしてギアで噛み合わせる手法。
こちらはうまくいっているようです。



あとプラプラしているのが足首のピッチ軸。
シンプルで面白い方法があるといいのですが、こちらも軸をオフセットすることしかまだ思い付いていません。

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KRSのサーボ設定


http://fc2canned.blog54.fc2.com/blog-entry-1258.html
の記事をもう一度いろいろ。KRS系サーボの設定あれこれについてです。



参考記事
https://kondo-robot.com/w/wp-content/uploads/ICS3.5_3.6_SoftwareManual_2_2.pdf
https://kondo-robot.com/w/wp-content/uploads/ICSServoType2346Manual.pdf
http://www.nissei-gtr.co.jp/gtr/faq/detail/faq0121/
http://micro.citizen.co.jp/tec/torque-motor.html



近藤科学の独自規格ICSの【ICS3.5Manager】での設定内容の再把握。
※3204 はストレッチ/ スピード:100 以下 レスポンス:1以下で使用しないとギア破損の可能性あり。

★のみ、HeartToHeartでのシリアル信号でも変更可能。


【たぶん実行電圧の設定】

★ スピード ( 範囲:SLOW・1~127・FAST)
・サーボの最大出力 ( デューティー比 ) を設定できる。値を大きくすると出力が大きく速く動くようになる。

■ パンチ ( 範囲:LOW・0 ~10・HIGH)
・モータの初期応答を設定します。値を大きくすると初期動作が力強くなる。

→パワーが必要ならどちらも最大に。


【たぶんポテンショに対する動作条件の設定】

■ デッドバンド ( 範囲:NARROW・0 ~10・WIDE )
・サーボのニュートラル帯域 ( 不感帯 ) 。
 値を大きくすると不感帯が広くなる。小さくしすぎると微振動(ハンチング)が発生する場合がある。

★ ストレッチ ( 範囲:SOFT・1~127・HARD )
・サーボの保持特性カーブを設定できる。値を大きくすると保持力が大きくなる。
 SET1、SET2、SET3は、PWM 動作時のストレッチ切り換え(キャラクタリステックチェンジ)の設定。
 サーボをばねっぽい挙動にしたい時はこの設定をSOFT方向へ。

■ レスポンス ( 範囲:緩・1~5・鋭 )
・静止状態からの動きだしの特性。
 値を小さくすると動きだしが緩やかに、大きくすると鋭くなる。

■ ダンピング ( 範囲:強・1~255・弱 )
・サーボ停止時のブレーキ特性を設定。
 値を小さくするとブレーキの効きが強くなり目標値の手前で減速。
 値を大きくするとブレーキの効きが弱くなり、目標を行きすぎてから止まるようになる。( オーバーシュート)

→調整次第で多少動きをなめらかにできるかも?


【その他保護設定等】

■ プロテクション ( 範囲:Short・10 ~255・Long)
・ロック状態を検知した場合のプロテクション動作発動までの時間を設定する。
 値を大きくすると発動までの時間が長くなる。
 パラメータ1あたり、約0.056sec

■ リミッタ( 正転 ) ( 範囲:Min.・8000 ~11500・Max.)
■ リミッタ( 逆転 ) ( 範囲:Min.・3500 ~7000・Max.)
・正転方向、逆転方向の最大動作範囲を設定。
・ICSの角度指定コマンドの全域が3500~11500。
 なのでリミッタで制限しない場合は正転11500、逆転3500という指定になる。

■ 温度制限
・温度リミッターを設定。 ( 範囲:高温・1~127・低温 )
 読みとりの値が設定値を下回るとリミッターが発動しサーボが脱力状態になる。設定値以上で動作復帰。
 100℃:30, 90℃:47, 80℃:60, 70℃:75. 60℃:87

■ 電流制限 ( 範囲:設定範囲 正転(Low) 0 ~ 63 (High)、逆転 (Low) 64 ~ 127 (High))
・電流リミッターを設定。
 読みとりの値が設定値を上回るとリミッターが発動しそれ以上の電流を流さなくなります。
 0.0A:0, 0.1A:1, 0.5A:5, 1.0A:10, 1.5A:15, 2.0A:20

■ユーザーオフセット ( 範囲:逆転 ・‒127 ~ 127・正転 )
・ユーザー任意でサーボの原点位置を調整できる。

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サーボホーンねじ比べ


ROBO-ONEも終わりいろいろ片付け中です。
使い散らしたネジをソートして次の制作に備えます。



4000番系のサーボホーン留めビスを何種類か試していたのでメモ。
どれがどういいのか一旦まとめます。ぜんぶM3 x 8mmです。

th_CIMG1908.jpg

①サーボについてくる標準ビス(一番左)
 約0.50g。ヘッドの直径は約5.8mm。
 普通のプラス1番ドライバ。あくまで標準。強く締めすぎるとネジ頭をなめる。
 サーボをたくさん使っていると、手元に自然と増えるのが利点?
 
②ねじねじくん楽天市場店の「六角穴付スリムヘッド小ネジ(ステンレス)」
 約0.44g。ヘッドの直径は約5.8mm。レンチはs1.5(というのかな?)。
 六角ですが径が小さいのでネジ頭をなめやすい。薄さと軽さはナンバーワン。

③RTで扱いのある浅井製作所の「低頭平頭六角穴付小ねじ(ステンレス)」
 0.45g。ヘッドの直径は約4.8mm。レンチはs2.0(というのかな?)。
 頭がM3ベアリングワッシャの内輪の外径に頭が余裕を持って収まる小ささ。
 逆に内歯の菊座金を使いたい場合には、もうすこし頭が大きい方がよいかも?

④RTで扱いのある浅井製作所の「ヘクサロビュラー 平頭小ねじ(クロアエン)」
 0.56g。ヘッドの直径は約5.8mm。Mac用の六芒星型ドライバが使える。
 締結時のトルクのかけやすさ&頭のなめにくさナンバーワン。
 頭の裏側にも丸みがあるので、ベアリングを締結する場合にシムリングなしでもぎりぎりいけるかも?



ということで、それぞれ長所があります。
③が全てにおいてバランスが良いかと思います。
薄さが欲しい時に②、締結力が欲しい時に④、仮組み時に①と使い分けていくのがよいと思います。
強いネジロックを使う場合には、後に緩める必要があることも考え、トルクに耐えてくれる③④にしておくのがよいでしょう。

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KRS2552のHTH4上でのサーボ数値と角度


メモ。
KRS2552のHTH4上でのサーボ数値と角度の関係は、
約2650で90度。(手元調べ)
この場合、1度あたり29.44。

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プロフィール

二名川(ニナガワ)

Author:二名川(ニナガワ)
ホビーロボットをレトロゲームが発展したものと捉えて楽しく遊び倒します。
子供が夢を見ている時間帯に稼働します。

宣伝:電子出版しました。
「コンソロイド ガイドブック」
46107_CONSOLOID_GUID_FACE_200.jpg





■作成中の機体
汎用ヒト型決戦遊具 ~RX計画~
RX-7.5 ゼロタンク
RRf-0.6 ゼニィ
RXM-7.9 ゼムネス
RX-7.5R 量産型ゼロタンク
RX-7.5Fp ファミタンク仮設1号
RX-7.7 ゼロキャノン
RX-7.8 ゼログレイ
SMS-0.1 ゼロライナー
以下続く

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