機構班の技術と役割

機構班とは

機構班は機体のアイデア出し、設計、加工、実験、機体納品までの一連を担うチームです。
実際に設計するところから機体が形になるまでの喜びは大きく、マシンの最大スペックを決める重要なチームです。また、マシン設計を一貫して学べるこのチームでは設計スキルにとどまらず、材料力学や機械力学、加工学に至るまで幅広い分野について学ぶことができます。

技術タグ

#モノづくり #設計 #加工 #組み立て #3D CAD #材料工学 #機械工学 #加工学 #3Dプリンタ #E2E開発 #駆動系開発

上記フィールドで活躍する機構班は、ロボティクスや機械工学を専攻する学生が多く、下記のような学部学科出身の学生が多い印象です。

学部学科人数
ロボティクス学科18名
機械工学科6名
先進機械システム工学科1名
情報工学科1名

これらの学部学科に所属する学生は授業や研究とのシナジーも大きく、授業の先取りや授業の応用のような形で技術的にも非常に理にかなっています。逆に情報系の学生でも全く心配はいりません。むしろ、授業で制御の知識を習っているのなら、機構班に所属することでロボットの設計開発から制御納品まで自分の手で作り上げることができるようになります。

新入生の皆さんには聞きなれないと思われるワード、あるいは私たちが皆さんに伝えたいワードについて解説します。

3D CAD

機構の設計開発には3D CAD(Three-Dimensional Computer Aided Design)を利用します。3D CADはコンピュータ上でロボットの設計・開発を行うソフトウェアのことで、必須のロボコンにおいては必須です。事前のスキルは一切必要ありません。機構班であれば誰でも実用レベルのエンジニアとして3D CADを使うことができるようになります。

金属/樹脂/木材加工

私たちの活動場所である夢考房には非常に多くの加工設備があります。旋盤、フライス盤、強力直立ボール盤、NC旋盤フライスなどの金属加工機に加え、木材加工機、樹脂などを切断するレーザー加工機などが使い放題です。私たちはこれらの設備を駆使し、思い描くロボットを開発します。

機構班を中心に木材加工なども行います。弊プロジェクトは競技フィールドも実寸大で作成します。
3D プリンタ

ロボット開発においては3Dプリンタも欠かせない技術です。金属加工では再現できないパーツや試作機の納品など、あらゆる場面で活躍します。個人で所有しているメンバーも多く(3~5万円前後)、機構班としても、自身のスキルアップにも直結する重要なマシンです。

設計開発

私たちの特徴は、毎年変わるルールに合わせ、毎年マシンを新調することです。特筆すべきは「機構」という、ロボット開発においては非常に重要な上流工程を担う点にあります。ロボットの最大スペックは設計段階で決まると言えるため、ロボコンで勝つためには設計段階でとことん突き詰めることが重要です。このような考え方のもと、アイデア出しから設計、加工、納品まで、企業顔負けの一貫した開発を行います。

駆動系開発

一言に駆動系開発と言っても、ロボコンには非常に多くの駆動系を用います。モータに分類される電気系はもちろん、空圧などの圧力やばねを用いた弾性系なども動力源として扱うロボコンは、その特性を十分に理解した上で設計に組み込む必要があります。これらの動力系に加えて、歯車やベルトを使った伝達機構や、これらを正確に動かすための制御方式、センサ選定などにまで理解が及ばねばなりません。私たち機構班は、制御班や回路班に専門性を委ねつつも、ある程度は責任を持って学ぶ必要があるということです。とはいえ、実際に設計するときは専門の担当と一緒に進めていくので心配はいりません。

KIT Robot Project – 3D Card (Type C: Minimal Depth v4)
機構班

機構班
Mechanics

CADを用いた3Dモデリングから、NCフライス・3Dプリンタを駆使した部品加工まで。アイデアを物理的な「ロボット」へと具現化するプロセスを担います。

Explore Team
制御班

制御班
Control & Software

自己位置推定や画像認識を活用し、機体の「頭脳」を構築。ROS2を用いたロボット全体の制御システムを開発しています。

Explore Team
回路班

回路班
Circuit & Electronics

無数のセンサーとアクチュエーターを繋ぐ神経網。独自のマイコンボードからモータードライバまで、ロボットの安定動作に関わる技術の開発をします。

Explore Team