レーダー探知機の機体作成

Processing

みなさん，こんにちは
おかしょです．

このブログではレーダー探知機の作成過程を公開してきましたが，この記事が最後になります．

レーダー探知機のセンサーは最初は赤外線センサーを使用していたのですが，そのセンサーを超音波センサーに変更しました．ただ，サーボにセンサーを取り付けていなかったのでレーダー探知機と呼べるようなものではありませんでした．

そこで，レーダー探知機の機体を設計・製作しました．ここでは，機体の制作過程を報告します．

この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになります．

  • レーダー探知機の作り方
  • 機体の設計図
  • 3Dプリンターの使用例

　

この記事を読む前に

この記事は以下のセンサーを超音波センサーに変更した記事の続きとなります．

以下の記事をまだ読んでいない方は，そちらから読んでおくことをおすすめします．

レーダー探知機のセンサーを超音波センサーに変更
みなさん，こんにちはおかしょです． 以前からレーダー探知機を作成しているのですが，センサーには赤外線センサーを使用していました． しかし，赤外線センサーは精度が低いため超音波センサーに変えてみました． この記事を読むと以下のようなことがわか
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機体の設計

機体を設計するためにFusion 360を使用しました．

設計を行うにあたって，以下のようなコンセプトを考えました．

センサーやArduinoは隠す
できるだけコンパクトに

この程度です．

まず一つ目のセンサーなどを隠すためには，上からカバーのようなものをかぶせることで解決します．ただ，超音波センサーを使用するので，カバーには窓のようなものを付ける必要があります．

二つ目のコンパクトにするには，レーダー探知機で最も大きな部品はArduinoになるので，どうしても機体はArduinoよりも大きくなってしまいます．それでも，できるだけ小さくするためにサーボや超音波センサーをArduinoの上に取り付けられるようにします．

上記のようにして設計を行った結果，以下のようになりました．

機体の土台をこのように設計しました．

この部品の下にArduinoがすっぽりと入るようになっていて，パソコンとつなぐためのコードが通るように穴が空いています．

このマウントの裏にはArduinoを取り付けるための六角ナットが入る穴もあいています．

そして橋を渡すようにしてサーボを取り付けられるようにしています．

こちらはサーボに取り付けるマウントです．

サーボに付属しているマウントの上にこの部品を取り付けます．

先端に空いている穴には超音波センサーが取り付けられるようになっています．

この部品がカバーです．

このカバーにもArduinoとパソコンをつなぐためのケーブルが通る穴をあけています．

以上のような部品を設計して，3Dプリンターで出力します．

　

3Dプリンターでの出力結果

これまでの経験上，サポート材は枝形ではなくライン形の方がいいです．枝形だとサポート材をはがすのが困難なうえに，サポート材の上にフィラメントがうまく乗らないことや造形中にサポート材が折れてしまうことが多いです．

そのため，サポート材はライン形にするのがおすすめです．

ライン形にすることによって，上のような設計の部品も問題なく造形することができました．

造形してセンサーなどを搭載するとこのようになりました．設計した通りに部品を取り付けることができました．

　

レーダー探知機の動作確認

機体の設計ができたので，最後に動作確認をします．

プログラムは前回の記事と全く同じです．その結果が以下になります．

まずは何もない状態で確認しました．結構ノイズがのっています．

探知機の前に何かがあるのはわかります．ただ，やはりノイズがひどいため正確な位置はわかりません．

また動画を見てもわかるように，先ほど設計したカバーを取り付けていません．カバーを取り付けると以下のようになります．

ツイートにもあるように，寸法をぎりぎりに作りすぎた，もしくはセンサーが傾いて取り付けられてしまったためカバーにセンサーが干渉してしまい，正確に距離を測定することができていません．

赤外線センサーを使用したときと比べると，どちらかというと赤外線センサーの方がいいように感じます．赤外線センサーの結果は以下のようになっていました．

　

まとめ

赤外線センサーの精度が悪かったので超音波センサーを試してみたのですが，どちらかというと超音波センサーの方が悪い結果となってしまいました．

何はともあれ，レーダー探知機の製作はこれで終了とします．

ここまでいろいろ試してきましたが，センサーの精度やデータの処理方法によってもっと完成度の高いレーダー探知機を作ることができると思います．

このプロジェクトを行ったことでProcessingのプログラムの書き方やセンサーをArduinoで使う方法を学べたので，完成度は低いですがやってみて良かったと思っています．

　

続けて読む

当ブログでは他にもさまざまなものを作って，制作過程を公開しています．

以下のリンクからさまざまな制作過程をまとめたページに跳べるので，のぞいてみてください．

まとめ
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それでは最後まで読んでいただきありがとうございました．

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