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/092009
シンプルな機構で全方向に移動できる車両は「夢」だと思う。
大学や研究機関でも、様々なオムニドライブの研究がなされているが、シンプルなものは、なかなか無い。
今回のホンダの提案(前回の記事)は、いいセンで、実用の可能性が高い気がする。
ホンダの機構は「Holonomic Drive」(画像上)をイメージするが、それを超えた「目から鱗」ものだ。
ただし、1輪につきモーターが2つ必要なので、今回のような提案か、車椅子のような2輪車程度がいいのかもしれない。
また、トラクションを得にくい弱点があるから、福祉車両のように低速で軽量、あるいは原子炉内部のような特殊環境での点検、軽作業ロボット等に適正があるかもしれない。
同じく前回紹介した、「Omnix Technology Systems」社の「Omni-Directional Wheel」は、1973年、スェーデンの発明家「Bengt Ilon」と「Mecanum」社によって全方向ホイールのアイデアを具体化されたものである。
「Omnix Technology Systems」社の「Omni-Directional Wheel」は、「Mecanum Drive」と呼ばれるもので、若干「Holonomic Drive」に似ている。ただし、ホイールに斜めにローラーが付いている。
各ホイールに付いているローラーの向きは図のようになっている。
図右側ホイールが、前後共内回り、図左側ホイールが前後共外回りに回転すると右に横移動する。
前後の回転に差を生じさせると斜め方向に進む。
複雑なホイール、コントロール。トラクションが低く、ホイールの対角方向に進む場合の駆動力が弱いという弱点がある。
参考にさせて頂いた、「Omni-Directional Drive System」の文献は、「Ian Mackenzie」氏のもので、「FIRST Robotics Canada」のサイトにある。
ホンダがオムニドライブシステム(Honda Omni Traction Drive System)を持つ電動1輪車(試作機)を発表した。
体重移動だけで方向や速度をコントロールできるというもので、前後は勿論、真横やどの斜め方向にも移動できる。
しかも、実にシンプルな構造でそれを実現。車体も大層コンパクトに仕上がっているのが素晴らしいと思う。
アシモの研究で培った姿勢制御技術を応用し、傾斜センサによって、ドライバがどの方向にどの程度の速度で移動したいのかを判別。そのデータに基づき、傾きを回復させる緻密な制御を行い、なめらかで機敏な動きと、体重移動だけの簡便な操作性を実現させた。
この試作機のオムニドライブ機構は、複数の小径車輪を一列につなぎ合わせて構成した大径車輪の両サイドにドライブギアを有し、2つのドライブギアは、各々独立したモーターで駆動される。
両サイドのドライブギアの回転方向を合わせれば、大径車輪が回って前後進し、回転方向を逆にすれば大径車輪は回らず、小型車輪だけが回転して真横に移動することになる。
また、2つのモータの回転速度を変えることで,大径車輪と小径車輪が複合的に動き、斜め方向に移動することができる。
ホンダの機構は、従来のオムニダイレクショナル ドライブ(Omni-Directional Drive)機構の中でも、在りそうで無いユニークなものである。
オムニドライブは、停止位置から全方向への移動が可能な推進装置で、実用化されれば広範囲な利用が期待でき、昔から様々なアイデアが出されてきたが、実用例は少ないと思う。
私は、宮城職業訓練短期大学校時代に、六車義方氏の特許であるトロコイド推進装置を応用した遊具を、学生の卒業研究として制作したことがある。
これは、回転する円盤下に3~6個程度のキャスター状の小型車輪を取り付け、小型車輪は連結棒によってコントロールバーと繋がり、首を振る。その首振り方向、角度によって移動方向と速度が変えられるという、オムニドライブの一種であった。
全てのコントロール(方向、速度、ブレーキ)は、1本の操縦桿で行うことができ、小型車輪の軌跡がトロコイド曲線を描く。
ちなみに、オムニドライブ機構(Omni-Directional Drive)の長所は、まさしく全方向に移動できるということ。
短所は、機構が複雑、重い、強度への不安、駆動力不足(駆動ロスが大きい)等である。そのため、家屋内、介護、車椅子等の低速、短距離で小回りが利くような用途に威力を発揮すると思われる。
画像右は、「Omnix Technology Systems, Inc.」のオムニドライブ用ホイール。前後輪を逆回転させると真横移動ができる。
ようやくソーダスト倉庫ができた。
ソーダストストーブの弱点は、ソーダストを保管するためのスペースの確保だろう。
雨の影響がなく、乾燥している場所がいい。
湿気っぽい奥の空間が使えたので、そこをソーダスト置き場にした。そこしか適当な空間がなかったのだ。
元は馬屋だったから床はコンクリートになっている。不用なものを整理し、床を水洗いし、開口部を塞ぎ、床と壁面のコンクリ部分に、湿気対策としてシートを貼り付けた。
さらに、一部床より高くなっていた外部の土砂を下げ湿気の影響を減らした。
ここまでに数日かかかった。ソーダストストーブを思い立ってからすでに相当のエネルギーを投下した。
余計な疑問は払拭。冬場の快適生活のためには仕方がないのだ。
知り合いの家具メーカーからソーダストを調達。
集中集塵だから自動鉋の木屑も混じっているが、乾燥材のハードウッドのソーダストだから乾燥の手間が省け、火力が強いのがいいと思う。
画像の分量で、軽トラ1.2~1.3杯分位だろうか。
大雑把に計算では、毎日6~8時間燃やし、軽トラ1台分で40日程度(前後)持つかなと思うが(注)、ソーダストが燃えた後は普通の木片を燃やす可能性も高いし、最初から普通の薪を燃やす場合があるかもしれない。
よって、ソーダストの実際の消費量がどの程度になるのか、今は何とも言えない。
注:燃焼時間は、最初から最後までエアーを全開でテストした前回の燃焼試験による。実際は、途中でエアーを絞るはずなので、カートリッジに100%ソーダストを詰めなくても6~8時間持つ可能性はある。
セコハンの木工機械というものは、鋳物の変形も出ている可能性もあるし、擦動面の磨耗や、ベアリングのガタの可能性も考えられる。また、ロックされた部分の緩みも出ているだろう。
木工機械屋において、それを全てチェックし、必要部品の交換、調整、完璧な状態に戻して出荷することは無理だと思っている。可能でも高いものになってしまう。
コスト。ベネフィットと整備クォリティのバランスだが、熟練技術者が減り、市場競争の中でもがく木工機械屋に期待できることは少ない。
いや、何より誠実な機械屋の少ないことが問題なのかもしれない・・。
だから、中古木工機械に精度を期待するのはやめたほうがいい。不良箇所があって当たり前だと思えば腹も立たない。
(お願いだから、塗装や整備などしないでいいから現状で売ってくれ!)
では、新品なら大丈夫かというと、それがそうでもない。
私の経験では、マレーシア、ラオスで購入した台湾製の木工機械は安いが、やはり作りが甘く精度が出にくい。
ラオスの訓練短大に入っていた日本製の木工機械(自動、手押し、昇降盤、角鑿)の品質もひどかった。その中の一つのメーカーは、主に学校の木工室用に販売実績があるのだという。作りが甘い理由が判ったような気がした。
その、国産木工機の角鑿盤は、押え装置の設計不良(断定)で始終トラブルを起こし、上下の位置決め用ストッパーは振動で動くひどいもので、手押鉋盤は、フェンスの送り出し装置のシャフトの鋳物製ハウジングのロック部分が割れ、ベアリングは焼きついた。
新品で購入してトラブルが発生すると落胆度は更に大きい。
現在使用している木工機も、自動鉋盤を除いた全ての機械は調子が悪かった。鋳物の変形もあったし、何より整備がひどかった。
私の勤めた木工所で使っていた古い木工機械は、ほとんどトラブルが無かった。
(余談だが、そこで使っていた昇降盤は、柄取り装置に付いているタイプの定規が、定盤の上に付いているものだった。この定規だと柄加工が実にやり易いのだ)
今回、多くのトラブルを抱える手押鉋盤の再調整を行った。詳細情報は「家具制作鯛工房」でどうぞ。