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Raspberry Pi 4で制御するカメラ搭載プログラミングカー

Raspbot AI Vision Robot Carを組み立てる(1)

2021-04-182021-04-18

Raspbot AI Vision Robot Carは、独立した4つの駆動輪と二軸の高解像度カメラを搭載したAI学習用のプログラミングロボットカーです。本記事は、組み立て手順の第一弾として「駆動輪の組み立てと取り付け」を紹介します。

Raspbot AI Vision Robot Carとは

Raspbot AI Vision Robot Car

Yahboom(中国名:亚博)Raspbot AI Vision Robot Carは、独立した4つの駆動輪と二軸の高解像度カメラを搭載したAI学習用のプログラミングロボットカーです。制御用のコンピューターとして、Raspberry Pi 4を採用しています。本体のサイズは、長さ240mm・幅158mm・高さ150mm(カメラ含む)、タイヤの直径は67mmです。

シャーシとなる基板上には、超音波距離センサー・赤外線障害物検知センサー・ライントラッキングセンサーや、IIC・シリアル・サーボインターフェースなどの拡張ポートがあり、Raspberry Pi 4のGPIOヘッダーとリボンケーブルで接続されています。GPIOを経由することで、Raspberry Pi OS上のさまざまな言語・開発環境から駆動輪・カメラ・センサーなどを制御することができます。これらの制御方法はチュートリアルで詳しく解説されています。

図1-1.Raspbot AI Vision Robot Car
図1-1.Raspbot AI Vision Robot Car

Raspbot AI Vision Robot Carを組み立てる(1)

本記事は、組み立て手順の第一弾として「駆動輪の組み立てと取り付け」を紹介します。

組み立てについて

Raspbot AI Vision Robot Carは、組み立てキットです。イラスト付きの組み立てマニュアルが付属していますが、チュートリアルで公開されている動画のほうが、より詳しいのでおすすめです。動画の組み立て時間は約20分です。

ネジ類も多く入っているのですが、種類毎に小分けされ、袋に番号が振られているので探しやすくなっています。都度、必要なものだけを取り出して使います。

図2-1.袋に小分けされたネジ類
図2-1.袋に小分けされたネジ類

紛失しないように、ネジ類などの小物を入れておく、小皿を用意しておくといいでしょう。

図2-2.小物を入れる小皿
図2-2.小物を入れる小皿

駆動輪の組み立て

モーター(4個)・固定用金具(4個)・M3×30mmネジ(8個)・M3ナット(8個)を用意します。ネジ・ナットは2番の袋に入っています。このモーターは、ギヤ比48:1のギヤを内蔵したギヤードモーターで、定格電圧は6Vです。

図2-3.駆動輪の組み立てに必要なパーツ
図2-3.駆動輪の組み立てに必要なパーツ

固定用金具には、モーターへ取り付けるためのネジ穴と、シャーシへ固定するためのネジ穴(写真上部)があります。シャーシへ固定するためのネジ穴の向きを間違えないように、固定用金具をモーターのリード線側に取り付けます。

図2-4.固定用金具の取り付け(1)
図2-4.固定用金具の取り付け(1)

同じ手順で、すべてのモーターに固定用金具を取り付けます。シャーシへ固定するためのネジ穴の向きは、図2-5を参照してください。向きは2種類あります。

図2-5.固定用金具の取り付け(2)
図2-5.固定用金具の取り付け(2)

モーターの固定

M3×6mmのネジ(8個)を用意します。ネジは1番の袋に入っています。

図2-6.モーターの固定に必要なパーツ
図2-6.モーターの固定に必要なパーツ

まず、モーターを固定する位置を確認します。シャーシ上にモーターの位置と向きを示す図(4個所)があります。

図2-7.モーターの位置と向きを示す図
図2-7.モーターの位置と向きを示す図

モーターのリード線が内側になるようにして、図に合わせます。

図2-8.モーターの固定(1)
図2-8.モーターの固定(1)

シャーシの反対側からネジで固定します。

図2-9.モーターの固定(2)
図2-9.モーターの固定(2)

すべてのモーターを固定します。

図2-10.モーターの固定(3)
図2-10.モーターの固定(3)

モーターのリード線を、それぞれ隣にあるモーター端子(M1~M4)へ接続します。

図2-11.リード線の接続
図2-11.リード線の接続

タイヤの取り付け

モーターの出力軸は、丸シャフトではなく、両側が平行にカットされています。

図2-12.平行にカットされたシャフト
図2-12.平行にカットされたシャフト

タイヤ(4個)を用意します。モーターの出力軸と、タイヤの向きを合わせて、奥まで押し込みます。この時、タイヤの取り付け面とは反対側から、指でしっかりとモーターを押さえておきましょう。

図2-13.取り付けるタイヤ
図2-13.取り付けるタイヤ

すべてのタイヤを取り付けます。

図2-14.タイヤの取り付け
図2-14.タイヤの取り付け

駆動輪の取り付けが完了しました。次回は、第二弾として「FPVカメラ(AIビジョンカメラ)の組み立て」を紹介します。

図2-15.駆動輪の取り付け完了
図2-15.駆動輪の取り付け完了

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