Open Source Turtle Robot (OSTR) その２
フレームの工作
OSTRは工作の精度が要求されます。精度が悪いと描画に大きく影響します。
私は手持ちの部品を使う関係で、アクリル板をCNC加工してオリジナルのフレームを作りました。
Arduinoを使ったDrawing Robot for ArduinoのチュートリアルページからPDFファイルがダウンロードできます。
また、フレームの製作に必要な3Dプリンターのデーターもダウンロードできます。
しかし、この場合は指定の減速モータを使う必要が有ります。このモータはAmazonにて安価に入手可能です。
部品
私と同じ部品の入手が難しく切削データを記しても役立たないので画像のみを参考に紹介します。
ステッピングモータ：39㎜角を使用、数年前に倒立振子2輪ロボット用に購入した新古品で今は入手不可
ボールキャスター：タミヤ模型の楽しい工作シリーズ No.144（2個入り）300円弱
サーボモータ：SG3.7型RCサーボを使用しましたが、入手し易いSG90型でも可
ホイール：厚さ3㎜アクリル板を外径64㎜に加工、厚さ1㎜外径68㎜のリング張り合わせ式（作り方を後述します）。
タイヤ：Oリング 1A G-55 内径55㎜太さ3.1㎜ 2本セット（ヨドバシカメラ）を100円弱で購入。
組み立て参考画像
①サイドパネルにステッピングモータをビス止め、サイドパネルをベース板（t5アクリル板）にねじ止めします。
OSTRのチュートリアルでは、ペンガイドが本体に固定していてその中をペンが上下しますが、私はベース板とトップパネルに
10㎜の穴を開け、ペンと一体のスリーブが上下する構造としました。 注意、上下の穴が同心円状にあることが重要です。
②トップパネル（t5アクリル板）を左右サイドパネルの間にビス止めします。（サーボ―モータは取り付け済み）
③前後パネル(t3アクリル板)をビス止めします。（今回からアクリル板の止めネジに２㎜のタップタイトを使い始めました）。
④リア―パネルにコントロール基板を取り付けします。（コントロール基板の製作は次回にします）
⑤左右のホイールを取り付けます。
この時ベース板が水平になるようにキャスタの高さを調整します。傾いている場合、360度回転するとペン先が点にならずに
円を描くことになります。また、ホイールベース（ここでは左右タイヤの中心間距離）の中心にペン先がない場合も同様です。
⑥の１ バッテリーボードを取り付けます。 バッテリーはCanonのデジイチ用LP-E6 7.2Vリチウムイオン電池を使いました。
⑥の２ バッテリーボードの裏側に昇圧型DC/DCコンバータ(MT3608)を取り付けて12Vを得ています。
⑦コネクター類を差し込み組み立てが完了しました。
⑧フェルトペンの加工、アルミパイプ外径10㎜にフェルトペンを挿入しますが、ストレートの太さのペンが少なく適当な
品を探すのに苦労しました。私は、サクラクレパスFK-M#49 [フェルトペン 中字]を内径9㎜に入るように少し胴体を削って
動く程度の硬さに挿入しました。これは、使用後ペン先にキャップをする必要があり、抜き差しをするためです。
また、ペンを上下させるためのサーボホーンを受けるカラーはt5アクリル板を外径23㎜、内径10㎜のリング状に加工し、
止めねじ用のM2タップを外周の１ヶ所に設けています。
ホイールの製作について
OSTRでは、ホイールの精度が描画に大きく影響します。真円度やシャフトに取り付けるハブのブレ等に注意が必要です。
私はこれまで、タイヤが入る溝をボール盤を利用して削っていましたが、今回はt3アクリル板を外径64㎜にCNC加工し、
両側にt1アクリル板のリング外径68㎜を張り合わせました。リングがズレないように６ケ所に合わせ穴を設け、爪楊枝を
差し込んでから、アクリル接着液で固定します。 タイヤには内径55㎜、太さ3.1㎜のOリング1A G-55をはめ込みました。
HUBは外径22㎜ t8アクリル板をCNC加工して作りました。M3セットスクリューにてモータシャフトに固定しますが、内径が
5.0㎜ジャストでシャフトと遊びがないようにします。少しでもガタがあるとホイールにブレが生じるので注意が必要です。
HUBのホイール取付穴にM3のタップ加工をします。
最後に余談ですが、最初はコントロール基板とバッテリーを前後に配置していましたが、前後の重量バランスが良すぎて
モータ起動時にキャスターが持ち上がる不具合が有り、不細工となりますがキャスター側に部品を集合しました。
次回は、制御回路の詳細を順次掲載します。
皆様の参考になれば幸いです。
OSTRは工作の精度が要求されます。精度が悪いと描画に大きく影響します。
私は手持ちの部品を使う関係で、アクリル板をCNC加工してオリジナルのフレームを作りました。
Arduinoを使ったDrawing Robot for ArduinoのチュートリアルページからPDFファイルがダウンロードできます。
また、フレームの製作に必要な3Dプリンターのデーターもダウンロードできます。
しかし、この場合は指定の減速モータを使う必要が有ります。このモータはAmazonにて安価に入手可能です。
部品
私と同じ部品の入手が難しく切削データを記しても役立たないので画像のみを参考に紹介します。
ステッピングモータ：39㎜角を使用、数年前に倒立振子2輪ロボット用に購入した新古品で今は入手不可
ボールキャスター：タミヤ模型の楽しい工作シリーズ No.144（2個入り）300円弱
サーボモータ：SG3.7型RCサーボを使用しましたが、入手し易いSG90型でも可
ホイール：厚さ3㎜アクリル板を外径64㎜に加工、厚さ1㎜外径68㎜のリング張り合わせ式（作り方を後述します）。
タイヤ：Oリング 1A G-55 内径55㎜太さ3.1㎜ 2本セット（ヨドバシカメラ）を100円弱で購入。
組み立て参考画像
①サイドパネルにステッピングモータをビス止め、サイドパネルをベース板（t5アクリル板）にねじ止めします。
OSTRのチュートリアルでは、ペンガイドが本体に固定していてその中をペンが上下しますが、私はベース板とトップパネルに
10㎜の穴を開け、ペンと一体のスリーブが上下する構造としました。 注意、上下の穴が同心円状にあることが重要です。
②トップパネル（t5アクリル板）を左右サイドパネルの間にビス止めします。（サーボ―モータは取り付け済み）
③前後パネル(t3アクリル板)をビス止めします。（今回からアクリル板の止めネジに２㎜のタップタイトを使い始めました）。
④リア―パネルにコントロール基板を取り付けします。（コントロール基板の製作は次回にします）
⑤左右のホイールを取り付けます。
この時ベース板が水平になるようにキャスタの高さを調整します。傾いている場合、360度回転するとペン先が点にならずに
円を描くことになります。また、ホイールベース（ここでは左右タイヤの中心間距離）の中心にペン先がない場合も同様です。
⑥の１ バッテリーボードを取り付けます。 バッテリーはCanonのデジイチ用LP-E6 7.2Vリチウムイオン電池を使いました。
⑥の２ バッテリーボードの裏側に昇圧型DC/DCコンバータ(MT3608)を取り付けて12Vを得ています。
⑦コネクター類を差し込み組み立てが完了しました。
⑧フェルトペンの加工、アルミパイプ外径10㎜にフェルトペンを挿入しますが、ストレートの太さのペンが少なく適当な
品を探すのに苦労しました。私は、サクラクレパスFK-M#49 [フェルトペン 中字]を内径9㎜に入るように少し胴体を削って
動く程度の硬さに挿入しました。これは、使用後ペン先にキャップをする必要があり、抜き差しをするためです。
また、ペンを上下させるためのサーボホーンを受けるカラーはt5アクリル板を外径23㎜、内径10㎜のリング状に加工し、
止めねじ用のM2タップを外周の１ヶ所に設けています。
ホイールの製作について
OSTRでは、ホイールの精度が描画に大きく影響します。真円度やシャフトに取り付けるハブのブレ等に注意が必要です。
私はこれまで、タイヤが入る溝をボール盤を利用して削っていましたが、今回はt3アクリル板を外径64㎜にCNC加工し、
両側にt1アクリル板のリング外径68㎜を張り合わせました。リングがズレないように６ケ所に合わせ穴を設け、爪楊枝を
差し込んでから、アクリル接着液で固定します。 タイヤには内径55㎜、太さ3.1㎜のOリング1A G-55をはめ込みました。
HUBは外径22㎜ t8アクリル板をCNC加工して作りました。M3セットスクリューにてモータシャフトに固定しますが、内径が
5.0㎜ジャストでシャフトと遊びがないようにします。少しでもガタがあるとホイールにブレが生じるので注意が必要です。
HUBのホイール取付穴にM3のタップ加工をします。
最後に余談ですが、最初はコントロール基板とバッテリーを前後に配置していましたが、前後の重量バランスが良すぎて
モータ起動時にキャスターが持ち上がる不具合が有り、不細工となりますがキャスター側に部品を集合しました。
次回は、制御回路の詳細を順次掲載します。
皆様の参考になれば幸いです。
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Open Source Turtle Robot (OSTR) その１
Open Source Turtle Robot (OSTR)を作ってみました。
instructablesで見つけた文字や図形を描く（亀さん）ロボットOSTRを参考にしました。
私は、手持ち部品の活用と丸切りのコピーでは面白くないのでオリジナルと全く違ったロボットに仕上げました。
ここをクリックするとDrawing Robot for Arduinoのページが開きます。
先ずは動画をご覧下さい。新しい動画に差し替えました。
チュートリアルでは減速機付きのステッピングモーターを使っていますが、私は１回転２００ステップのモーターを使い、
マイコンにWiFiが使えるESP32、モータードライバーにA4988を使い1/16マイクロステップで動かしました。
フレームやホイールはアクリル板をCNC加工して組み立てました。このロボットを正確に動かすには精度が要求されます。
小さなユニバーサル基板に回路を組み込みました。
ESP32は、裏返しにして基板に両面テープで接着、ESP32の端子と基板をジャンパー線で配線しています。
電源には7.4Vのカメラ用リチウムイオン電池を使い、モータードライバにはDC/DCコンバータで12Vに昇圧して供給。
ESP32の電源には、前回紹介のROHM社3.3V1A、DC/DCコンバータを使って供給しています。
フリーアプリのWiFi UDPを使ってコントロール
コントロールにはスマートフォンのWiFiアプリを使い、図形やフォントデータを選べるようにしました。
次回から工作、回路、ソフトの詳細を順次掲載します。
皆様の参考になれば幸いです。
instructablesで見つけた文字や図形を描く（亀さん）ロボットOSTRを参考にしました。
私は、手持ち部品の活用と丸切りのコピーでは面白くないのでオリジナルと全く違ったロボットに仕上げました。
ここをクリックするとDrawing Robot for Arduinoのページが開きます。
先ずは動画をご覧下さい。新しい動画に差し替えました。
チュートリアルでは減速機付きのステッピングモーターを使っていますが、私は１回転２００ステップのモーターを使い、
マイコンにWiFiが使えるESP32、モータードライバーにA4988を使い1/16マイクロステップで動かしました。
フレームやホイールはアクリル板をCNC加工して組み立てました。このロボットを正確に動かすには精度が要求されます。
小さなユニバーサル基板に回路を組み込みました。
ESP32は、裏返しにして基板に両面テープで接着、ESP32の端子と基板をジャンパー線で配線しています。
電源には7.4Vのカメラ用リチウムイオン電池を使い、モータードライバにはDC/DCコンバータで12Vに昇圧して供給。
ESP32の電源には、前回紹介のROHM社3.3V1A、DC/DCコンバータを使って供給しています。
フリーアプリのWiFi UDPを使ってコントロール
コントロールにはスマートフォンのWiFiアプリを使い、図形やフォントデータを選べるようにしました。
次回から工作、回路、ソフトの詳細を順次掲載します。
皆様の参考になれば幸いです。
