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.

https://okasho-engineer.com/radar-detector-ultra-sonic/(
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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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