初めてのロボトレーサー を作る #1
はじめに
こんにちは。高校一年生になったPotewoです。
ロボトレース がとても面白そうなので作ろうと思います。
ちょうど新型コロナウイルスの関係で学校もしばらく休みなので作る時間が取れそうだったので作りました。
作り始めたのはしばらく前なのですが、少しひと段落したので記事の方は後追いする感じで書いていくことになると思います。
パーツを買うのは今ほどひどい状況になる前に済ませてありました。
「初めてのロボトレーサーを作る」というタイトルで続けていこうと思うのですが、第一回のこの記事では全体の計画を書こうと思います。
調査
今回初めてロボトレーサーを作るにあたって色々なロボトレーサーを作っている方の本やブログ、Youtubeを見てわかったことがいくつかありました。まずはそれについてです。
モーター
まず、今の流行りはプリント基板で小さく作ってモーターはDCモーターを使うのが主流なようです。
浅野健一さんの『勝てるロボコン ロボトレーサーの作り方』を読んだのですが、その中ではDCモーターでの作り方も紹介されていましたが、例として作られていたものはステッピングモーターを使っていました。本が出版されたのが2002年なので当時はステッピングモーターが主流だったのかもしれません。
バッテリー
平均すると400mAh前後のリチウムポリマーバッテリーを使うのが主流のようです。
価格は物によりますが、1000円~2000円くらいでしょうか。充電器や交換用のバッテリーを含むともう少しいきますね。
本では単四型のニッケル水素電池を12本使っていました。入手性を考えると単三、単四型の電池が使いやすいかもしれません。電池ボックスとかもいろいろ売ってますし。
マイコン
RXマイコンやH8マイコンが主流のようです。
PICマイコンやArduino、mbedでやっている人は少数派な気がします。
センサー
赤外線LEDで発した赤外線の反射をフォトダイオードで読み取るのがほとんどだと思います。 赤いLEDでやっている人もいるようです。周りの環境の光を考えると赤外線がいいようです。
エンコーダ
DCモーターにはエンコーダをつける人が多いようです。エンコーダをつけることで命令と実際に動きとの誤差を修正できるようです。
磁気エンコーダと光学式のエンコーダに分かれるようですが、光学式の方が簡単そうです。
その他
プロペラをつけて地面に押し付けてグリップをあげたりすることもあるようです。
ルール上ショートカットはできるのですが、あんまりやらないようです。
コンセプト
調べたのと同じように作ると結構値段が高くなりそうです。
初めて作るというのと学生というのもあってなるべく安く、そして修理のしやすさ、部品の揃えやすさを考えて入手しやすい部品を多く使いたいと思います。
そして学習用として今後色々なパーツを足したり入れ替えたりできるようにしたいです。
構成
今回考えた構成です。
パーツ
まずは主なパーツから紹介します。
モーターは入手性の良いタミヤのギアボックスから二つのモーターを別々に動かせるものを選びました。
モータードライバーは秋月で売っていたものからモジュールになっていたものを選びました。
タイヤは小さいものの方がトルクが出ると思いこれにしました。トルクが十分であればタミヤのスポーツタイヤにも変えてみようかと思います。
マイコンは個人的に最近PICマイコンをやってみたいと思ったのと、安さ、ピンの多さ、拡張性の高さを基準に選びました。
センサーは定番のフォトリフレクタ を選びました。左右のマーカーの読み取りに二個、ラインの両サイドに二個ずつで合計六個です。
基板はセンサー部分に一枚（細長い方）、マザーボードとして一枚（大きい方）です。
電源は家にあった充電池三本です。
タクトスイッチは二個あれば組み合わせである程度の操作はできると思い二つにしました。
LEDはエラー用に赤を一つ、それ以外の情報に青二つです。
シリアル通信用のピンソケットを一つつけています。
ICSP用のピンヘッダを一つつけています。
拡張性
メイン用のPICマイコンとは別にPICマイコンを用意してそのPICマイコンにBluetoothドングルをつればBluetoothでシリアル通信することができます。
基板上にジャイロセンサーと加速度センサーが作れるスペースとマイコンのピンを空けてあります。
ダブルギアボックスのモーターはミニ四駆のモーターと規格が同じなのでミニ四駆のモーターに交換することも考えています。
モーターと電源との接続はターミナルブロックを使っているので取り外しや交換は簡単になっています。
このような構成で考えました。
拡張性などもある程度確保されてそこそこの入手性の良い部品で作れそうです。正直速度はでないと思いますが、この中でいろいろと工夫をしていこうと思います。
最後に
質問やご意見、タイポなどがありましたらご気軽にコメントをよろしくお願いします。
最後まで読んでくださりありがとうございました。 次回は基板についてです。
