卒業研究

質問

私は卒業研究に着手している３年生です。
指導教員から、
「誰がやっても同じデータが出て、何回やっても中心がずれない（正確さが要求されている）３次元データ計測装置を作り、それを使って対象物（埴輪）のデータ（座標や特徴点）をとりなさい。その後、パソコンに取り込むように」
と言われました。
指導教員に質問したら、回転台に対象物（埴輪）を乗せて、５度ずつ針で指ながら計測をしていく旨を伝えられました。私としては、身も周りにあるもの（お金がかからない物）で作ろうとしています。どんな些細な事でも結構です。アイデアや計測装置に関する情報をお持ちでしたら教えて下さい。お願いします。

回答No.1

First_Noel · ベストアンサー

卒業研究だからある程度は研究費から出してもらえると
思います，出してもらえないなら工夫のしどころですね．

もしお金が５０万円以上ほど出せるのであれば，θ方向制御の
ステッピングモータ（オリエンタルモーター社とか．
一組で３万円程度），
ｚ軸方向制御のステージ（シグマ光機とか，数万円）に
ステッピングモータ，位置制御のフィードバックでエンコーダ，
凸凹の計測はレーザー変位計（キーエンスとか．数十万円），
ＰＣにデータを取り込むＡＤボード（コンテック社とか．７万円程度），
プログラミングはVisual Basicとかその辺で，これだと
指導教官の条件を満たすかなりのものが出来ます．

それをしないとなると・・・

回転台は１００均のお店で売ってるものがあります．
これの中心に穴を開けて剛性のあるステンレス棒を通して
固定します，ステンレス棒にプラモ用の滑車とベルトを付けて，
これをモータでまわす，と言うことが考えられます．
これだけなら多分５００円くらいで出来るでしょう．
（ただＤＩＹ店等でφ６ｍｍ程度のステンレス棒１ｍはそこそこ高い．）

回転の位置制御は，何らかのフィードバックが必要でしょう．
（０点調整だけだとヒステレシスがある．）
回転台に５度おきにこれまたステンレス棒かパイプを放射状に
取り付けて，これがどうにかしてモータのスイッチングを
制御するように，スイッチの配置を工夫すると良いかも知れません．
ステッピングモータや超音波モータでなければ，モータは惰性でも
回ってしまうので，放射状の棒の配置は計測点と若干ずらさないと
いけないかも知れません．

難しいのは探針の方ですね．
とりあえずデータ取得にはいずれにしても直線式のエンコーダが
必要でしょう．変位が小さくて分解能以下になると困るので，
テコで変位を増幅させるのも一手でしょう．
埴輪は素焼きでしょうから，探針の先っぽは丸くすべきで，
ｒ方向に計っては戻り，計っては戻りをリニアアクチュエータ
（新電元とか）で行うのはどうでしょうか．
これもテコで増幅させて，併設した定規で目測するとか．

必要な回路は電源系とスイッチング回路でしょうか．
パーツ屋で買って自作すると安いでしょう．

すると残るはどうやってデータをＰＣに取り込むか？
ｒ，θ，ｚ及び計測データをノートに書いて，手入力・・・？？

思いつくままに・・・
上記の要素は，要素名と会社名で検索するとヒットすると思います．

お礼

アドバイス、有難う御座います。
早速、やってみます。
また何かあった時は、宜しくお願い致します。

補足

>すると残るはどうやってデータをＰＣに取り込むか？ ｒ，θ，ｚ及び計測データをノートに書いて，手入力・・・？？
⇔ｘ、ｙ、ｚ座標をパソコンのメモ帳に入力し、datファイルとして保存します。Ｃプログラムで実行する時に呼び出して描画させるという仕組みです。

回答No.3

First_Noel

＃１です，三度すみません・・・

パソコンに取り込むのは，エンコーダ出力をAD変換して，
プリンタ端子（パラレル）で取り込む（プログラミングで
パラレルをいじれることが必要）と良いかも知れません．
パラレルにはデータ線のほかに信号線もあるので，
これであちこちの動きを同期させることが出来るでしょう．

下記，もっと良いアイデアあることと思います．．．

回答No.2

First_Noel

＃１です，続けてすみません．
私も，そこそこ予算使えるところですが，安くするために，
ホームセンターや東急ハンズ，その他そんな感じのお店に
時間があればよく通ってます．予想外のものがツカエルことあるので，
物干し台とか洗面器とかももらさずチェックすると良いですよ．