メカトロニクス技術シリーズ
～迷路探索ロボット【マイクロマウス】のパワーソース～

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Archives

■第1話 2022年12月
メカトロニクスとは （メカトロニクス技術シリーズ）

日常生活に欠かせない技術、「メカトロニクス」について解説しました。「メカトロニクス技術」は、CAD／ロボット／コンピュータ／プログラミングなどを学ぶ受講生さんには必須ですが、これらの講座以外の受講生さんも知っておくと「ためになる」技術です。

■第2話2023年1月
迷路探索ロボット マイクロマウスとは （メカトロニクス技術シリーズ）

大学や専門学校の「メカトロニクス技術」の授業は数式が多く、難解ですが、機械が初めての方にも「面白く、わかりやすい」ように、迷路探索ロボット「マイクロマウス」をテーマとして紹介しました。

■第3話2023年2月
迷路探索ロボット マイクロマウスのメカニズム （メカトロニクス技術シリーズ）

R2-D2のような、コンパクトな足回りで動き回る、メカニズムを紹介しました。CAD講座で使用しているAutodesk社「Inventor」を使用してみました。

■第4話2023年3月
迷路探索ロボット マイクロマウスのアクチュエータ （メカトロニクス技術シリーズ）

アクチュエータ（Actuator）【機械を動かす駆動部】についてお話しました。ステッピングモータ、DCモータなどが良く使われていますが、第4回は、皆さんの身の回りに沢山使われている、DCモータを動画で紹介しました。

■第5話2023年4月
私がCADをはじめたきっかけ

4月からCAD講座をスタートされる方、CAD講座受講中の方、CADに興味を持っている方、是非、お読みください。

皆さんの普段のトレーニングの励みになれば幸いです。

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メカトロニクス技術シリーズ 第6話
マイクロマウスのパワーソースについてお話します。

パワーソース（Power Source）とは【機械を動かす駆動部】のことで、生物の筋肉に相当します。

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■第4回 では、マイクロマウスのアクチュエータとして、DCモータを紹介しました。

DCモータでピニオン（図中、グレーの小さな歯車）を駆動し、平歯車（図中、クリーム色の大きな歯車）で減速することにより、大きなトルク（回転しようとする力）に変換します。

幅70mm程度、奥行き50mm程度の小さなロボットですが、秒速4m程度で走行することが出来ます。
R2-D2の様に、コンパクトに動き回ることが出来ます。

■第5回は、マイクロマウスのパワーソースを紹介します。

図中、赤く見えるのが、今回使用するパワーソースです。

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DCモータ駆動 マイクロマウス

図中、赤く見えるのが、今回使用するパワーソース、リチウムポリマー電池です。

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■リチウムポリマー電池（LiPo、リポ）

スマートフォン、ドローン、電気自動車などに使用されている、充電可能な電池です。
従来の電池に比べ、小型で、容量が大きいのが特長です。

マイクロマウス用にラジコンショップで購入したLiPoバッテリーです。

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仕様

1.電圧 　　3.7V
2.容量 　　100mAh
3.連続最大 30C
4.サイズ   29mm×15mm×6.8mm
5.質量     約3.37g

ラジコンショップ ロビンwebページより
https://robin.jp/SHOP/HJ1001S_UM.html

■電圧 3.7V の意味

バッテリーの電圧には多少の「ばらつき」があります。
「電圧 3.7V」は、
「バッテリー使用時の電圧はおよそ3.7Vです。」という意味です。
（公称電圧といいます。）

■スマートフォン

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メーカーによって、3.7V、7.4Vなどがあります。

■ノートパソコン

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10.8Vが主流です。

■ドローン

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個人用（玩具など） 3.7V、7.4Vなど

業務用 7.4V～22.2V（更に高いものも開発されています。）

■EV（Electric Vehicle／電気自動車）

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400V～800Vが主流です。

■容量 100mAhの意味

電流100mA(0.1A)を1時間、流し続けることが出来るという意味です。

■例えば、100mAhバッテリーをフル充電し、

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100mA（0.1A）で使用すると    100/100=1時間使用できます。
50mA（0.05A）で使用すると    100/50=2時間使用できます。
200mA（0.2A）で使用すると    100/200=0.5時間(=30分)使用できます。

■連続最大30Cの意味

放電能力を表します。連続最大30Cは、
最大で、100mA(0.1A)×30=3A 流すことが出来るという意味です。 ただし、持ち時間は、60分／30=2分以下 となります。

■例えば、100mAhバッテリーをフル充電し、

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1C(100mA=0.1A)で使用すると 100/100=1時間使用できます。
10C(1000mA=1A)で使用すると 100/1000=0.1時間(6分)使用できます。実際は、5分程度です。
30C(3000mA=3A)で使用すると 100/3000=0.0333時間(2分)使用できます。実際は、1分30秒程度です。

まとめ

メカトロニクス技術は21世紀の日本をけん引する重要な技術ですから、【学習に役立つ豆知識/スキル】 満載です。
第6話は、パワーソースのお話をしました。
第7話は、【マイクロマウスのセンサ…..光電センサ】です。 自動ドア、防犯などに使われているセンサのお話です。

どうぞ、お楽しみに

参考サイトURL

ラジコンショップ ロビン LiPoバッテリー
https://robin.jp/SHOP/HJ1001S_UM.html