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micro:bit Lab.【マイクロビット】

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9-3.メカナムホイールロボットの制御
(2)

メカナムホイールロボットを組み立てる

2019-06-262019-06-26

micro:bitを使って、メカナムホイールロボットを制御します。この記事では、メカナムホイールロボットを組み立てる手順を解説します。

カムプログラムロボットの制御(目次)

  1. 準備するもの
  2. メカナムホイールロボットを組み立てる・・・いま読んでいる記事
  3. メカナムホイールロボットを制御する(プログラミング)

組み立てる前に

材料(パーツ)・ツールを確認する

「(1)準備するもの」で紹介した材料(パーツ)やツールが揃っているか確認しましょう。

メカナムホイールロボットを組み立てる

ツインモーターギヤーボックスを組み立てる(2個)

タミヤのキット「楽しい工作シリーズ NO.97 ツインモーターギヤーボックス」に付属している組立説明書に従って、ツインモーターギヤーボックスを組み立てます。このキットでは、ギヤー比と出力シャフトの位置が異なる3タイプから選んで作ることができます。メカナムホイールロボットで使うのは「標準仕様(ギヤー比 58:1)のAタイプ」です。モーターは、まだ取り付けません。

図9-3-2-1.ツインモーターギヤーボックスを組み立てる
図9-3-2-1.ツインモーターギヤーボックスを組み立てる

モーターを組み立てる(4個)

青と白のリード線を用意します。11cmの長さで4本ずつ、合計8本に切り分けます。

図9-3-2-2.モーターを組み立てる(1)
図9-3-2-2.モーターを組み立てる(1)

両端の被覆を5mmずつ剥き、あらかじめはんだを流しておきます。(予備はんだ)

図9-3-2-3.モーターを組み立てる(2)
図9-3-2-3.モーターを組み立てる(2)

モーターの端子にリード線をはんだ付けします。モーターの端子にも、あらかじめ予備はんだしておくと上手く付けられます。できあがったモーターは、まだギヤーボックスには取り付けません。

図9-3-2-4.モーターを組み立てる(3)
図9-3-2-4.モーターを組み立てる(3)

電池ボックスを組み立てる

タミヤのキット「楽しい工作シリーズ NO.151 単三電池ボックス(2本用・逆転スイッチ付)」に付属している組立説明書に従って、電池ボックスを組み立てます。逆転スイッチは使いません。

赤と黒のリード線を用意します。赤のリード線を11cm、黒のリード線を11cmと3cmに切り分けます。両端の被覆を剥き、予備はんだします。図のようにはんだ付けします。電池ボックスの端子にも、あらかじめ予備はんだしておくと上手く付けられます。

図9-3-2-5.電池ボックスを組み立てる
図9-3-2-5.電池ボックスを組み立てる

電池ボックスを取り付ける

タミヤのセット「楽しい工作シリーズ NO.157 ユニバーサルプレート(2枚セット)」のユニバーサルプレートに電池ボックスを取り付けます。電池ボックスのキットに付属している「丸ビス」と「ナット(大)」を4組ずつ、合計8組使ってしっかり固定します。

図9-3-2-6.電池ボックスを取り付ける
図9-3-2-6.電池ボックスを取り付ける

支柱を取り付ける(2カ所)

タミヤのセット「楽しい工作シリーズ NO.183 ユニバーサルアームセット」のパーツ「Q4」を2個切り取ります。図のように、ビス(40mm)2本を使って、ユニバーサルプレートに差し込み、裏からワッシャー・ナットの順番でしっかり固定します。(2カ所)

図9-3-2-7.支柱を取り付ける
図9-3-2-7.支柱を取り付ける

Micro:bit Driver Expansion Boardを取り付ける

タミヤのセット「楽しい工作シリーズ NO.183 ユニバーサルアームセット」のパーツ「Q5」を4個切り取ります。図のように、ビス(40mm)2本とビス(20mm)2本を使って、ユニバーサルプレートにMicro:bit Driver Expansion Boardを取り付けます。裏からワッシャー・ナットの順番でしっかり固定します。(4カ所)

図9-3-2-8.Micro:bit Driver Expansion Boardを取り付ける
図9-3-2-8.Micro:bit Driver Expansion Boardを取り付ける

電池ボックスの配線

図のように、電池ボックスのリード線をユニバーサルプレートの穴に通しておきます。

図9-3-2-9.電池ボックスの配線
図9-3-2-9.電池ボックスの配線

シャーシを組み立てる

ユニバーサルプレートの四隅に取り付けたビス(40mm)4本に、15mmの間隔でナットを取り付けます。

図9-3-2-10.シャーシを組み立てる(1)
図9-3-2-10.シャーシを組み立てる(1)

ユニバーサルプレートを裏返して、ナットを取り付けたビス(40mm)4本にワッシャーを入れます。図のように、別のユニバーサルプレートを取り付けて、さらにワッシャー・ナットの順番でしっかり固定します。

図9-3-2-11.シャーシを組み立てる(2)
図9-3-2-11.シャーシを組み立てる(2)

ツインモーターギヤーボックスを取り付ける(2個)

シャーシの底面に、ツインモーターギヤーボックスを取り付けます。ギヤーボックスの両側にある取り付け穴に、ストッパーを差し込んで、プッシュピンで固定します。

図9-3-2-12.ツインモーターギヤーボックスを取り付ける
図9-3-2-12.ツインモーターギヤーボックスを取り付ける

モーターを取り付ける(4個)

ギヤーボックスにモーターを取り付けます。モーターのリード線をユニバーサルプレートの穴に通しておきます。

図9-3-2-13.モーターを取り付ける(1)
図9-3-2-13.モーターを取り付ける(1)

モーターのリード線を上のユニバーサルプレートの穴から出して、Micro:bit Driver Expansion Boardのモーター端子に接続します。Micro:bit Driver Expansion Boardの電源スイッチ側にあるモーターをM1端子に接続し、そこから反時計回りにM2・M3・M4とします。M1・M2とM3・M4では、リード線を接続する順番が逆になるので注意してください。

図9-3-2-14.モーターを取り付ける(2)
図9-3-2-14.モーターを取り付ける(2)

電源を接続する

電源ボックスのリード線を上のユニバーサルプレートの穴から出して、Micro:bit Driver Expansion Boardの電源端子に接続します。プラス(+)側とマイナス(-)側を間違えないようにします。

図9-3-2-15.電源を接続する
図9-3-2-15.電源を接続する

ガイドを取り付ける(2個)

タミヤのセット「楽しい工作シリーズ NO.157 ユニバーサルプレート(2枚セット)」のパーツ「P2」を切り取り、図のように、ストッパーとプッシュピンで固定します。このガイドはリード線がはみ出るのを防ぎます。

図9-3-2-16.ガイドを取り付ける
図9-3-2-16.ガイドを取り付ける

メカナムホイールを取り付ける(4個)

小さなビスをあらかじめハブに軽くねじ込んでおきます。

図9-3-2-17.メカナムホイールを取り付ける(1)
図9-3-2-17.メカナムホイールを取り付ける(1)

ハブに取り付けたビスが、ホイール側のビスと干渉しないように六角の部分を合わせます。ここで、六角の部分が入りにくい場合は無理に押し込まなくても大丈夫です。次の固定時にビスをねじ込みながら収めます。

図9-3-2-18.メカナムホイールを取り付ける(2)
図9-3-2-18.メカナムホイールを取り付ける(2)

ホイールの反対側から、ハブ取り付け用のビスを使ってしっかり固定します。

図9-3-2-19.メカナムホイールを取り付ける(3)
図9-3-2-19.メカナムホイールを取り付ける(3)

メカナムホイールを、ギヤーボックスのシャフトへ押し込み、ビスをねじ込んでしっかり固定します。

図9-3-2-20.メカナムホイールを取り付ける(4)
図9-3-2-20.メカナムホイールを取り付ける(4)

メカナムホイールには取り付ける向きがあるので注意します。図のように、シャーシを上から見て、メカナムホイールのローラー軸がシャーシの中心を向くように取り付けます。

図9-3-2-21.メカナムホイールを取り付ける(5)
図9-3-2-21.メカナムホイールを取り付ける(5)

micro:bitを取り付ける

最後に、micro:bitをMicro:bit Driver Expansion Boardに取り付けたら完成です。図のmicro:bitは別売りのケースに入ったものです。

図9-3-2-22.micro:bitを取り付ける
図9-3-2-22.micro:bitを取り付ける

完成したメカナムホイールロボット

完成したメカナムホイールロボットです。

図9-3-2-23.完成したメカナムホイールロボット
図9-3-2-23.完成したメカナムホイールロボット

今回はここまで。次回はプログラミングです。

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