メカナムホイールの設計
Robomasterを見てメカナムホイールを使いたくなり設計してみた。
projectrm.niwakasoft.jp
とりあえず第一弾は、このような感じで完成した。
自作メカナム。
— 熊工房 ohguma (@ohguma) 2019年8月17日
サブホイールは径の異なるホースを組み合わせて楕円にするつもりだったが、細いホースだけでなんとかなりそう。 pic.twitter.com/UNDbvGMCWY
設計にあたり、以下に気をつけた。
- なるべく、手持ちの3Dプリンタ（ANYCUBIC MEGA-S）と、近所のホームセンターで購入できるもので組む。
- サブホイールのグリップ素材として、燃料ホース（10cmが20円程度）を利用する。近所では、内径x外形で 6x3・7x4・8x5・9x6・11x7・ 12x8・ 13x9・16x12といろいろ揃う。
- サブホイールのシャフトとして、ステンレス棒（1mが数百円）を利用する。
復習も兼ねて、サブホイール部分の作り方をまとめておく。
メカナムホイールの設計方法 by ohguma
（１）まずホイール径を決める。
（２）ホイール厚を決める。両端にオフセット平面を準備しておく。
（３）サブホイール用の傾斜平面を準備する。原点の軸でなく、（１）のホイール径のスケッチの直径部分の直線を軸とすれば、作成した傾斜平面ともとの平面の原点が揃い、作業しやすくかった。角度は45度。
（４）サブホイール径は、使用するグリップ素材に依存する。今回は外形ｘ内径が9x6mmの燃料ホースを採用。サブホイールはホイール外形に合わせてラグビーボール状に径が変化するが、異なる径のホース（外形8mmと9mm）を使いそれを再現する（つもりだったが、ある程度伸びるので1種類のホースで実装した）。
（５）ホイール径を越さないい程度に、押し出し量を目視で調整。
（６）サブホイールの軸はホームセンターにある2mmのステンレス棒を使用。切断にはニッパーでなく、クリッパーを使用。
（７）サブホイールの端を基準にオフセット平面作成。
（８）サブホイールの支えを押し出し。
（９）サブホイールと支えを、円状配置でコピー。
（１０）履歴を戻り、支え部分の形状を変え、各サブホイールごとの支えが重なり、結合できるようする。
（１１）支えのみを結合し、（２）のオフセット平面を使って、はみ出す部分を切り取り。
（１２）サブホイールを非表示にして、支えを結合
（１３）適当に面取り。印刷時に下側になる面は、面取りして天井を作らないようにする。斜めのオーバーハングする壁ならサポートなしで印刷できる。
（１４）適当に軸受等を作成。
（１５）コピーして、メインホイールの裏表を揃える
（１６）サブホイールを表示して全体を確認。
反省
サブホイールのシャフトをサンドイッチして支えるようにしたが、ホイールの組み立てがとても面倒だった。
メインホイールの外側から長いネジを通して、反対側をナット等で固定する方式を推す。
