ボロットの作り方 #2

こんにちは、総務部のクドウです。
前回はボロットの材料をご紹介しましたね、第2回目の今日は基板にはんだ付けして体を組み立てていきますよ。
それでは、はじめていきましょう。

【目次】
1.材料を用意する
2.部品をはんだ付けする(←今ここ)
3.足を組み立てる
4.ジャンパーワイヤで接続する
5.開発環境を用意します
6.プログラムを書き込みます

2.部品をはんだ付けする

サーボモータ制御基板である「I2C接続16チャンネル」にピンヘッダ、赤外線リモコン受信モジュール、電池ボックスを上図の通りはんだづけします。
(ピンヘッダはサーボモータ制御基板のキット内容に入っています)

はんだづけの手順としては
①はんだごてを温めます。
②その間に、基板に部品の足を差し込み(ピンヘッダ以外の)足を外側に曲げてぐらぐらしないように固定し、裏返しておきます。
③次に無鉛はんだを10〜15cmほど伸ばし、はんだごてを鉛筆を持つように持ったら部品の足と銅はくを温めます。
④はんだごてと足の間に、先ほどの無鉛はんだを押しあてて溶かします。
⑤無鉛はんだが溶けたら離し、はんだごても離して固めます。
⑥部品の足から余分な部分が出ている時はニッパで切り取ります。

3.足を組み立てる


「マイクロサーボ」に付属しているサーボホーンを取付けて、ネジでユニクロ金型をとめます。
そのあとに尖ったネジ先をニッパで少し切ります。


電池ボックスに単3電池を入れたら、両面テープでマイクロサーボを貼り合わせ、電池BOXとカラーボードを貼り合わせます。

これで足と胴体が完成しました。

4.ジャンパーワイヤで接続する


次は上の配線図のようにジャンパーワイヤを接続します。

マイクロサーボはそれぞれの動きが異なるため(歩く動作をそれぞれ命令しなくてはならないので)ネジ留めした面を正面にして基盤に印字してある0から3の指定番号にサーボを接続します。(分かりやすくするためにワイヤの色は赤にしています)
そして線を繋いだら、輪ゴムで電池BOXの上に「サーボモータ制御基板」を固定します。
他のArduino Nanoや余ったワイヤも別の輪ゴムでまとめます。
※ショートさせないように気をつけてください。

5.開発環境を用意します


ここからはパソコンを用意してArduino Nanoにプログラムを書き込んでいきましょう。

Arduino公式サイトから自分の環境に合ったIDEをダウンロードします。
今回のOSはWindowsなので「Windows Installer, for Windows XP and up」をクリックします。
次に「JUST DOWNLOAD」をクリックするとインストーラーがパソコンにダウンロードされます。

あとはダウンロードファイルからインストーラーを起動してインストールします。

6.プログラムを書き込みます

下記のURLからプログラムとライブラリをパソコンにダウンロードします。
Robot-borot:マイクロサーボを動かす命令文(OneDrive)
Adafruit-PWM-Servo-Driver-Library:PWM/サーボのライブラリ(GitHub)

「①」をクリックするとオンラインストレージ「OneDrive」がブラウザで開きます。
画面内の「Robot-borot.ino」をクリックして「ダウンロード」をクリックするとプログラムがダウンロードされます。

続いて「②」をクリックすると「GitHub」がブラウザで開きます。
画面内の「Clone or download」から「Download ZIP」をクリックしてライブラリをダウンロードします。


次にパソコンにインストールした「Arduino」を起動して、画面上にある「開く」から「開く…」をクリックします。
先ほどダウンロードした「Robot-borot.ino」を選択して「開く」をクリックすると新規画面が開きます。

そして、スケッチからライブラリをインクルード>.ZIP形式のライブラリをインストール…の順にクリックします。

次にまたスケッチからライブラリをインクルード>Adafruit-PWM-Servo-Driver-Libraryを選択します。
プログラムの中に新規で「#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>」が書き込まれますが(もう記入してますので)削除してください。
これでライブラリが読み込まれました。

ここでArduino NanoとパソコンをUSB miniBケーブルで接続します。
そしてツールからシリアルポート>COM3を選択(※シリアルポートはお使いのパソコンによって名前がかわります)
同じように、上の行にあるプロセッサを”ATmega328P”、ボードを”Arduino Nano”に設定します。

プログラムをArduino Nanoで実行するためにコンパイルします。
画面の検証ボタンをクリックすると下の方で「コンパイルが完了しました。」と表示されるのを確認します。
(※何か間違えているとエラーになります)
ここで一旦、マイクロサーボの出力軸とサーボホーン(ギザギザの切れ込みが入っていて簡単に取れるところ)を取り外します。
なぜここで取り外すかというと、サーボが回転して動く可動域がだいたい180°くらいです。
今回は足として左右に90°動かしたいので、動きはじめの位置を中心に合わせる必要があります。
そのためプログラム内に「サーボの動く位置を中心に合わせてね」っと書いたので、このままプログラムをArduino Nanoに書き込むとサーボが命令通りに中心目指して動き出すので外しました。

続いて「マイコンボードに書き込む」をクリックして下に「ボードへの書き込みが完了しました。」を確認します。
これでプログラムの書き込みは終わりました。

先ほど外したサーボを元に戻し、ボロットを動かしてみましょう。
電池ボックスの電源をONにしたら、平らな場所へボロットを置いて赤外線リモコンを手に持ちます。
リモコンの動きは、十字キーの↑が前進、↓が後ろ歩き、←が左へ曲がる、→が右へ曲がるです。
(※もし動きが遅かったら、リモコンの先を「赤外線リモコン受信モジュール」にあてるとスムーズに動きます)

これでボロットの作り方は以上になります。
今回、部品から組み合わせてロボットを作るのは大変でしたが、できた時の達成感は言葉にできないほど嬉しかったです。
それでは、また次回のロボット部もお楽しみにー。

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