自作機紹介　小型シールド機の変遷　その１

下剋上(かわロボ）

2023年11月11日 23:53

今回は自分がかわさきロボット競技大会で優勝を目指すなかで、特に極めようとした小型シールド機体の過去から現在への改良、変遷について機体紹介をしつつ書いていこうと思います。

かわロボに参加し始めた2011年頃は、当時猛威を振るっていた回転シールド機体を真似して製作し使っていました。

ですが、ノウハウや技術も足りず、このままでは勝つことはできないなと感じ、別の戦い方を模索することにしました。

当初の流行の回転シールドのような　”一撃必殺”　ではなく
”小さいボディで相手の攻撃をかわし、凌ぎ、耐え
何度も復帰し勝利をつかみ取る”
をコンセプトとし、作り始めました。

赤兎(ｾｷﾄ）　2012年11月頃製作

【スペック】　※（）内はアームを含めたサイズ　
　全長　342mm　(450mm)
　幅　240mm
　全高　137mm　(380mm)
　アーム：　回転直動　ギア比250：1　モーター3発　(タミヤギアヘッド）
　脚回り：3層カムスライダーヘッケンリンク　ギア比36：1　
　モーター左右　各1発(タミヤギアヘッド）　ベルト伝達　
　ホイールベース　225mm　カム半径10mm　カム中心から地面45mm

最初に試作したのが赤兎
当時はサスペンションもなく、アームも2本のロッドアームでした。
ボディも固くとても跳ねるものでしたが、復帰の速さは可能性を感じさせてくれるものでした。
サスペンションの必要性と、相手を狙うのにアームは1本のほうがやりやすいと感じて改良した機体が次

黒鯱(ｸﾛｼｬﾁ）　2013年6月頃製作

【スペック】　※（）内はアームを含めたサイズ　
　全長　347mm　(474mm)
　幅　239mm
　全高　142mm　(365mm)
　アーム：台形リンク　ギア比250：1　モーター4発　(タミヤギアヘッド）
　脚回り：3層カムスライダーヘッケンリンク　ギア比25：1　
　モーター左右　各2発　ベルト伝達　
　ホイールベース　229mm　カム半径10mm　カム中心から地面45mm
　前2脚に直動回転サス搭載

（アームに台形リンクを採用。アームにリンクを追加するルールが追加された初年度で、回転→揺動→回転すら許されたガバガバルールだったので、可動域と減速をほとんど変えない仕様になってます）

相手に潜りやすいように全体的に低いデザインと、
主な改良点は
・機動力を確保するために脚モーターを各2発にし、前脚をサスペンションに変更。
・アームを中央1本に集中し精度と突破力を向上
・アームの振りすぎでの破損を防ぐためにダイオードを使ったリミットスイッチを搭載(ちなみに私は電気電子関係は現在でもにガバガバのド素人レベル）
・全体的なフレーム強度up
・脚モーターの発熱に自作ヒートシンク
等々

本大会で初めて　下剋上　の名前で出た機体になります。
本大会へは2度目の参加で、第20回かわさきロボット競技大会での戦績は
決勝トーナメント1回戦敗退　ファイティング賞受賞
立命館大学の横回転アームの名機、鎬と戦い敗退しました。

この年での本大会や大学祭回りで勝率は上がり少しづつ戦果はでてきましたが、どこでも優勝には届かず。
長物のロッドをいなしたり、横回転の鎌を弾く、回転シールドの脚をすくい上げる際にロッドでは厳しく、脚の速度も足りない。
フレームも1年通して戦うと、どうしても曲げられることや穴が開くこともしばしばあり、
・故障してもすぐに修理できるメンテナンス性
・他の機体により広く対応するためにアーム形状の換装
・より走破性とスピードを向上させる
ことを改良点としました。

猿暴々(ｻﾙﾎﾞﾎﾞ）　2013年12月頃製作

スペックは割愛
次の機体への中間試作機といったところ。
アームもルールの改定につき4節リンクに変更とシールドも試作
サスペンションは無し。この機体を作ったころでおおまかな仕様が詰めれた形となります。

ちなみにこのころまでは↓のような滑り止めテープを脚裏に使ってました。
グリップするのはいいのだけどクッション性が全くなく跳ねる、テープなので接着が弱ると一気に剥がれるという仕様でした。

雷火(ﾗｲｶ)　2014年6月頃製作

【スペック】　※（）内はアームを含めたサイズ　
　全長　336mm　(540mm)
　幅　248mm
　全高　129mm　(426mm)
　アーム：4節リンク　ギア比200：1　モーター4発　
　脚回り：3層カムスライダーヘッケンリンク　ギア比24：1　
　モーター左右　各2発　ベルト伝達　
　ホイールベース　206.5mm　カム半径10mm　カム中心から地面60mm
　前2脚に直動回転サス搭載

主な改良点は
・脚を回転中心から地面から45→60mmと大きくし走破性UP
・足をシリコンシーラントにし、グリップとクッション性のUP
・ロングロッドをいなす&回転シールドの脚をすくい上げる為シールド化
　かつ相手がシールドの際は先端が細いロッドに換装し下を取りやすく
・タミヤギアヘッドの廃止とギアの強度upに伴いリミットスイッチの廃止
・揺動リンクルールにの変更に伴い4節リンクに変更
・脚ユニットをプーリーの接続部に六角軸を採用し、交換性の向上
等々

このころから、”回転シールドに殴られても壊れない強度”　というのはあり得ないと判断し、
”機体の内部にはダメージが届かずすぐに修理できるような構造”　をコンセプトにしていきました。
脚および最外部の外装にはポリカを採用しあえて弱くし、基幹部はyh75を使い強固に設計、吹き飛ばされてもすぐに交換できるように予備のフレーム及び脚ユニットを複数用意していました。
脚とプーリーの接続に関しても動力の伝達にヒロスギ計器の六角軸を採用することで、外装フレームを外せば抜き差しするだけですぐに予備ユニットに交換できるようになっています。