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ロボット製作における素材の選定 

どーもkEn5っす。

今日はネタとして、ロボット製作で使えそうな素材を上げていこうと思います。
今回は各素材の特性や長所、短所。

また加工法などを紹介したいと思います。

ではさっそくb

・ベニヤ
 いきなり「えっ?」と思った方もいるかもしれません。 そうです、木です。
 いやいや、ふざけてるわけではないですよ(汗
 あまりロボットの素材としてあまり耳にしない木材ですが、
 木はそこそこ強度もあり、加工しやすく、水に浮く等、
 意外とロボットの素材として使えるんです。
 よく使われるのはベニヤという合板で、
 ラワンベニヤとシナベニヤの2種類があります。
 シナのほうがラワンより高価で、綺麗な表面で、ささくれも少ないです。
 一方ラワンは、ささくれも多く、また節があったりするので少し加工しづらいです。
 値段的には、当然ですがラワンのほうが安いので、加工に苦戦してでも安い素材が必要ならラワンでも良いと思います。
 ただ、どちらも天然ものなので、当たり外れがあったり、
 水分を吸って反りや狂いが出ることがあります。(特に安い木だと)
 そこで、それらの欠点を補いつつ、木の良さを引き出した素材が、MDFです。
・MDF
 MDFとは、中密度繊維板といい、木を繊維レベルまで分解し、それを接着剤で成型した素材です。
 普通の木材との違いは、

 ・きれっぱしも使えるので安い(100均でそこそこのものが買えます)
 ・前述した木の問題点が改善されている

 等で、それ以外は木材と同じ性質です。
 薄い板ならカッターで切れる上に、厚くてものこぎりで簡単に加工できるので、木工初心者にもおススメです。

・ABS
 ここからはプラスチックの話です。
 ABSは、エンジニアリングプラスチックの一種で、加工性、耐衝撃性、強度など、
 ロボット製作に非常に向いている素材です。(ただ、直射日光や薬品には弱い…)
 私の二足歩行ロボット。Q-BoもABSメインで製作しています。
 表面もとても綺麗なので、デザイン重視の部分にも使えます。

・低発泡塩ビ
 ロボカップジュニアでも採用チームが多い素材のひとつです。
 加工性、剛性、軽さすべてにおいて満点を与えたいほど優れた素材です。
 私も始めて触った時は驚きましたw こんな便利な素材があるのか! とw

・スチロール
 スチロールといっても発泡スチロールではありません。 同じ物質ですがw
 プラモデルを作ったことのある方なら馴染みが深いのではないでしょうか? そう、あれです。
 スチロールはプラ板とも言われ、比較的いろんなところで売っています。
 表面が綺麗で、加工もしやすく、強度も結構あるので、性質はABSに似ています。

・PET
 ペットボトルの素材です。
 ご想像の通り、しなやかで衝撃には強いのですが、反面加工しづらいです(汗
 あまり厚い板をメインフレームで使うのは、お勧めできませんw

・アクリル板
 いろんなロボット入門書が勧める素材ですが、正直こんな素材ほど使えないものは無いと思いますw
 重いうえにもろく、加工性も最悪。 透明で綺麗なので、ちょっとした装飾には使えそうですが、
 これをメインで使うのはやめたほうがいいですw 特にサッカーはぶつかった衝撃で割れる可能性がありますw
・ベーク、ガラエポ
 ともに基板に使われる素材で、非電導性に優れています。
 ダイセンのキットも、ガラエポでできており、フレーム自体が基板なので、
 それを利用して配線を簡略化しています。
 ロボカップに出ているチームも、フレーム自体を基板にして、省スペース化しているチームも多くいます。
 しかし、ベークもガラエポも、比重が重く、且つ割れやすいので、個人的にはすべてのフレームをこれらで統一するのはあまりよくないですね。(RCJだとあまり関係ないかもしれませんがw)
 下段を剛性の高い素材を使い、上段でフレームと一体化した基板を載せるというのが理想ですかね?(やったこと無いからわかりませんがw)

・FRP
 繊維強化プラスチックのことです。 CFRP(炭素繊維強化プラスチック)はカーボンとも言われます。
 プラスチックの中ではもっとも軽く、強く、そして高いww
 しかも手で加工するには危険すぎる(繊維が手に刺さる)ので下手に手を出さないほうがいいです(汗
 ミニ四駆などのバンパーフレームとかだと、部材としてつかえそうなので、お金に余裕があれば使ってみてもいいのでは?

・アルミ
 金属の中では、もっともロボットのフレームとして使われている素材です。
 アルミにもいろいろ種類(というか合金)があり、
 純粋なアルミは柔らかすぎるので、合金にして使われます。
 純粋なアルミは1000番台、もっともよく使われる型番は5000番台で、
 2000番台はジュラルミン、超ジュラルミン、7000番台は超超ジュラルミンとかいわれます。
 1000番台は手でもなんとか加工できますが、ただ柔らかすぎて高い合成は望めません。
 逆にジュラルミン等は、硬すぎて手加工は厳しいと思います。
 CNCなどの工作機械があれば話は別ですがw

・鉄
 聞いたことねぇな。

まぁこんな感じでしょうか?

他に何か聞きたい情報があれば遠慮なく。

答えられる範疇で答えたいですb
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category: ネタ

Posted on 2012/06/10 Sun. 15:31  edit  |  tb: 0   cm: 0  

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