準備するもの
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の制御に必要な材料とツールを解説します。
メカナムホイールロボットの制御(目次)
- 準備するもの・・・いま読んでいる記事
- メカナムホイールロボットを組み立てる
- メカナムホイールロボットを制御する
準備するもの(材料)
micro:bitを使ったメカナムホイールロボットの制御に必要な材料(パーツ)を紹介します。
メカナムホイール
メカナムホイールは、ホイールの車軸に対して、45度の角度で樽形の小型ローラーが配置された特殊なホイールです。ローラー軸の傾きが異なる2種類をそれぞれ2個、合計4個必要です。
メカナムホイール専用ハブ
メカナムホイールをギヤーボックスのシャフトに固定するためのハブです。スチールメカナムホイール用ハブ(3mm)がロボットショップで購入できます。各ホイールに一つ、合計4個必要です。
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
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」です。このギヤーボックスでメカナムホイールを駆動します。4輪駆動のため、ギヤーボックスは2個必要です。モーターは、ギヤーボックスに付属のものを使用します。
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)
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)」です。ユニバーサルプレートを2枚使って、シャーシを作ります。
楽しい工作シリーズ NO.183 ユニバーサルアームセット
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」です。パーツ「Q4」「Q5」をスペーサーとして使います。
楽しい工作シリーズ NO.181 3mmネジセット(30、40、50mm)
タミヤのセット「楽しい工作シリーズ NO.181 3mmネジセット(30、40、50mm)」です。40mmのビスを支柱として使用します。
リード線(4色)
このメカナムホイールロボットでは、4色(赤・黒・白・青)のリード線を使用します。6色×1mのお得なセットが共立エレショップで購入できます。
micro:bit
micro:bitは、BBC(英国放送協会/British Broadcasting Corporation)が中心となって開発した教育用の小型コンピューターボードです。
micro:bitを使ってプログラミングすることで、メカナムホイールロボットを制御します。ただし、micro:bitでは、DCモーターを直接駆動することができないので、次の拡張ボードと組み合わせます。
Micro:bit Driver Expansion Board
Micro:bit Driver Expansion Boardは、DFROBOTの多機能・低価格なモータードライバー拡張ボードです。micro:bitと組み合わせることで、最大4つのDCモーター(または2つのステッピングモーター)・8つのサーボモーター・9つの入出力端子・2つのIIC(I2C)を制御することができます。この拡張ボードは、スイッチサイエンスで購入することができます。
今回は、Micro:bit Driver Expansion Boardを使って、メカナムホイールロボットに搭載している4個のDCモーターを別々に駆動(正転・逆転)します。
単三電池ボックス(2本用・逆転スイッチ付)
単三電池2本用の電池ボックスを二つ用意して、合計4本の単三電池を直列につなぎます。
充電式のニッケル水素電池・充電器
4本の単三電池を直列につないで、Micro:bit Driver Expansion Boardの電源端子へ接続します。この電源端子へ入力できる最大電圧は5.5Vです。アルカリ乾電池などは、公称電圧が1.5Vなので、4本を直列につなぐと6Vとなり最大電圧を超えるので使えません。
今回は、充電式のニッケル水素電池を使用します。ニッケル水素電池は、公称電圧が1.2Vなので、4本直列につなぐと4.8Vとなります。また、充電器も用意します。
準備するもの(ツール)
micro:bitを使ったカムプログラムロボットの制御に必要なツールを紹介します。ツールについては「9-1.必要なツールを揃える」で詳しく紹介しています。
プラモデル専用ニッパー
パーツをランナーから切り出して、パーツに残ったゲートをきれいに取り除くために、プラモデル専用で薄刃タイプのニッパーを使います。
クラフトバサミ
リード線を切断するために、クラフトバサミを使います。
ドライバー
パーツをフレームなどに取り付けたり、ギヤケースの組立には、タッピングビスによる固定が必要です。ビスの固定には、ビスのサイズに合ったプラス(+)のドライバーを使用します。
はんだこて一式
リード線と端子をはんだ付けします。はんだこて・はんだ・こて台などを用意します。
おすすめ品
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)
各種のギヤボックスなどを自由に固定でき、自動車工作のシャーシやロボット工作のフレームなどに幅広く使えるセットです。
楽しい工作シリーズ NO.181 3mmネジセット(30、40、50mm)
ギヤボックスやユニバーサルプレートなどとともに、オリジナル工作に欠かせないネジ。特にロボット製作に使える特殊サイズのネジをセットにしました。
タミヤ クラフトツールシリーズ No.123 先細薄刃ニッパー(ゲートカット用)
細かなパーツの切り出しに威力を発揮する薄刃ニッパーの先端をさらに細く仕上げたのが先細薄刃ニッパー。
タミヤ クラフトツールシリーズ No.124 クラフトバサミ(プラスチック/軟金属用
アルミや真ちゅうなどの軟金属から紙、皮革、ゴムまで、各種ホビークラフトで使用する様々な素材をカットすることができます。
アネックス(ANEX) カラービット 段付 精密 マグネットなし 65mm 5本組
各先端のサイズごとにビットが色分けされているカラービットシリーズ。異なる先端の段付精密65mmビット5本(+00・+0・+1・-3・-4)を組み合わせたセット。
アネックス(ANEX) ソフトグリップ差替ドライバーハンドル
さまざまな種類の電動ドライバー用ビットを装着して、手動のドライバーとして使用することができるANEXの差替え式ハンドルシリーズ。