中野島ロボット

小さなロボットの自作記事を書いています。

6日でできる! 吉野式ロボット Day1 部品購入(2/2)

(つづき)

続いて購入する電気部品の解説を行います。

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コントローラーについて

入手が容易で安価なArduino Nanoを使用します。

仕様

・電源電圧:5V

・クロック周波数:16MHz

・デジタルI/Oピン:x 14

・アナログ入力ピン:x 8

フラッシュメモリ:32キロバイト

・SRAM:2キロバイト

・EEPROM:1キロバイト

・USB端子:ミニBメス

・サイズ:18×45mm

・重さ 7g

Arduino Nanoの正規品を買うと、電気部品代が倍近くになってしまいますが、保証が必要な人や安心が欲しい場合は正規品を購入しましょう。会社等でまとめて作る場合は、正規品を購入して下さい。

Arduino Nanoは秋葉原でも意外と扱っている店が少ないですが、最近秋月電子でも取り扱うようになりました。

正規品 2780円

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-09059/

http://akizukidenshi.com/img/goods/1/M-09059.jpg

互換品 350円~1000円 

半田付けが必要なため、半田付けが苦手な人は、機体だけ作って、市販のサーボ―コントローラーやロボット用のマイコンを積んでも、このロボットは作れます。

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HC-SR04 超音波距離センサー 150円~400円

ロボットの目としての役割として、超音波式の距離センサーを使います。

光学センサーでも超音波センサーでもどちらでも使えますが、オリジナルは超音波センサーとします。

この超音波センサーであれば、のちのちオリジナルの超音波センサーを作った時や赤外センサーやカメラに入れ換えた時に、ロボットの外形を変えずに取り付けられるためです。

なお距離センサーが無くても、二足歩行は可能です。

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ジャイロセンサーについて 200円~300円

MPU-6050 使用 3軸ジャイロスコープ・3軸加速度センサー モジュール GY-521

吉野式ロボットは入門用でありながらジャイロセンサーを使って安定させることができるロボットです。当時ジャイロセンサーは高価で市販のロボットでもオプション品でした。いまはMEMSの安価で高性能なものが入手できるので、これを使用します。

これは、ドローンなどにも使われているものです。

なおジャイロセンサーが無くても、二足歩行は可能です。

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電池フォルダ 単4×4角型 150円~400円

このタイプは入手しずらいのですが、ロボットの形状の為には、どうしても単4×4本の角型タイプの電池ボックスが必要です。

コントローラーを本体に内蔵して、電池をバックパック方式にしても良いのですが、コントローラーやセンサーの取付等の改造がしやすい様に、電池を内蔵するように造形しています。

また、一番重い電池が”腹にすわる”事で重心が安定することを狙っています。

秋葉原のマルツで買えば、150円程度ですが、AMAZONで買うと少し割高になります。

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巻取り式USB ケーブル Mini-B 100円~600円

PCとマイコンボードを接続するための、Mini-B端子の巻取り式USBケーブルです。

太いケーブルだとロボットの動きが制限される為、できるだけ細いUSBケーブルを使います。

大きな100円ショップなら、同等品が置いていると思いますので探してみて下さい。

大物部品はここまでです。

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ここからは、AMAZONよりも秋葉原秋月電子やマルツの方が入手しやすい部品です。

ユニバーサル基板 D 片面 2枚 30円×2=60円

47mm×36mm 板厚1.6mm 2.54ピッチ で、丁度背中に収まるサイズの基盤です。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-08241/

http://akizukidenshi.com/img/goods/C/P-08241.jpg

細ピンヘッダアソート(10本入り)  350円 3体分です。

ユニバーサル基板から、サーボモータやセンサーに配線する為に使用します。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-06641/

http://akizukidenshi.com/img/goods/L/C-06641.JPG

分割ピンソケット1x42 (42P) 80円

Arduino Nanoをユニバーサル基板に取り付けるためのソケットです。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-05779/

http://akizukidenshi.com/img/goods/L/C-05779.JPG

導電性高分子アルミ個体電解コンデンサ 1000μF 6.3V 120円

サーボモータに電流を安定して供給させるために必要なコンデンサです。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-08293/

http://akizukidenshi.com/img/goods/L/P-08293.jpg

電源スイッチ 30円

2.54ピッチの電源スイッチです。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-08163/

http://akizukidenshi.com/img/goods/L/P-08163.jpg

タクトスイッチ 10円 二個 で20円

センサとして使用するスイッチです。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03647/

http://akizukidenshi.com/img/goods/L/P-03647.jpg

抵抗 100Ω 100円

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25101/

抵抗 1KΩ 100円

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25102/

圧電スピーカー13mm リードタイプ 40円 秋月電子

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-04118/

http://akizukidenshi.com/img/goods/4/P-04118.jpg

マイコン内蔵RGB 8mmLED PL9823-F8 40円 秋月電子

ネオピクセル互換のマイコン内臓フルカラーLEDを使用しています。 8mm径のものを使用しています。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-08412/

http://akizukidenshi.com/img/goods/4/I-08412.jpg

スリムロボットケーブル[KRT AWG28x4C 3m] 4芯 3m 430円 5体分

センサーや頭部との接続に使用する柔らかいケーブルです。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-07456/

http://akizukidenshi.com/img/goods/4/P-07456.JPG

スズメッキ線(0.6mm 10m) 210円 10体分

ユニバーサル基板の配線に使用します。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02220/

http://akizukidenshi.com/img/goods/4/P-02220.JPG

耐熱電子ワイヤー 1m×10色 導体外径0.36mm(AWG28相当) 320円 少々

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-11640/

http://akizukidenshi.com/img/goods/4/P-11640.jpg

2550コネクタ

マイコンボードと電池ボックスやセンサーをつなぐコネクタに使用します。

ハウジング 1P ×1 5円

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12150/

ハウジング 2P ×2 10円×2

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12151/

ハウジング 3P ×3 10円×3

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12152/

ハウジング 4P ×2 10円×2

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12153/

ケーブル用コネクタ(10個入り) 50円×2

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-12160/

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その他

配線を整理するためのスパイラルチューブや、タイラップ、絶縁テープなどが必要となります。

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解説

電気部品は、機械部品に比べると少し安くなります。 Arduino Nanoに互換品を使えば3000円程でしょうか。

まとめ

歩くための機構やセンサ配置等はオリジナルのPen4号と同じにして、プラ板を切って接着剤で貼り合わせる部分を、L字モールとプラ棒、タミヤのミニ4駆のパーツに換え、コントローラーとセンサー類を、現在入手可能で安価な市販品に換えたのがこのロボットになります。

ミニ四駆の部品を使っているので、ミニ四駆で遊んだことがあれば、工具やネジは流用できます。

機体が軽いので、サーボモーターをSG-90のみに統一することができました。

おわりに

これでDay1は終わりです。購入する部品は、以外に少なかったのではないでしょうか。

部品点数も少なくサイズも小さいので、二足歩行ロボットの入門用として楽しめると思います。

このロボットを作って動かすには、机の上にA4一枚分のスペースが必要にあるので、部品が届くまでに机の上を綺麗にしておきましょう。

代替購入品情報

6日も待てない!はんだ付けもできない!と言う人は、PICのコントローラーを使っても実現できます。

サーボモーターを動かすだけなら、スイッチサイエンスさんで扱っているサーボモータコントローラーでも十分動かせます。

プログラミングも行う事ができますが、Arduino IDE程の自由度はありません。

二足歩行させて、音を鳴らしたり、普通のLEDを点けるならこのボードで十分楽しめます。

アマゾンでは在庫切れですね。

このコントローラーはAmazonで買うより、スイッチサイエンスの方が安いですね。

スイッチサイエンスさんなら、3700円程になります。

Arduino Nanoにする前は、これでロボットを動かしていました。これなら、3日で二足歩行ロボットができます。)