手乗りサイズの小さい2足歩行ロボットを自作してみる①構想編

少し前に、Raspberry Pi ZERO2 W を使った2足歩行ロボットを作りました。↓

ヘルニアクソ野郎エンジニアblog

Rspberry Pi ZERO2 Wで作る2足歩行ロボット

https://denkenmusic.com/rspberry-pi-zero2-wで作る2足歩行ロボット

　前回、３D CAD作成～３Dプリンター印刷までについてまとめました。↓　今回は印刷したものに基板を組み込んで、プログラムを書き込み、2足歩行ロボットを完成させる所までをまとめます。なお、基板につきましては2022/1/31時点で日本国内にて技適が取れていないRaspberry ZERO2 W を使用しているため、シールドルームにて動作させてます。そういった環境の無い方は、他のマイコンボードなどでお試し下さい。　　はじめに仕様について今回はロボットを「ブラウザ」と「Bluetooth」の2パターンで操作できるようにしています。ブラウザか...

これのハードウェアの構成としては、ラズパイの他に、サーボモーターにSG90、カメラ映像も乗っけたかったのでM5 CAMERA、サーボドライバにPCA9685、を使用しています。

したがって、ロボットの大きさも必然的にそれらに合わせる大きさ（収まる最低限の大きさ）になってしまうので、そこそこの大きさになっています。ottoより少し大きい位のサイズですかね。

今回はこのロボットに改良を加え、手乗りサイズまで小さくしてみようと思い立ちましたので、これから数回に分けて、完成までの道のりをまとめていこうかと思います。

それではまず、今回はミニロボットの構想についてをまとめようかと思います。

ハードウェアについて

全てを小さくする

バッテリーはlipoの1100mAhが十分小さいので、これを基準に考えたいと思います。

動体の部分にlipoがぎりぎり入るサイズにしたいので、マイコン、サーボドライバ、サーボモーターもlipo同等かそれ以下のサイズに変更してみます。

ネットで探していたところ、サーボモーター、及びマイコンに関してはいい感じの物を見つけたので、それを使う事にします。

サーボモーター

ご覧の通り、SG90の約半分の大きさになっております。

サーボモーターはこれを使う事にしました。

マイコンボード

マイコンは、ESP32ベースの「tiny pico」という基板があったので、これを使ってみる事にしました。

こちらもご覧の通り、ESP32の半分位の大きさになっています。素晴らしい。

サーボドライバ

こちらに関しては、PCA9685より小さい基板が見つからず。。

苦肉の策として「基板を半分カットしてみる」方法を取ろうかと思います。うまく行くかは分からず(-_-;)

ソフトウェアについて

micropython

tiny picoはESP32ベースで、micropythonがデフォルトでプリインストールされているみたいですので、とりあえずmicropythonで開発を進めたいと思います。

リモコン通信

コントローラーにはm5stack core2を使用し、タッチパネルでロボットを操作したいと思います。

通信にはUDPを使います。（本当はbleがいいけどmicropythonのbleの記述が上手くいかないので。。）

まとめ

使用する部材は

・tinypico

・ミニサーボ

・PCA9685(加工品)

・lipo BT

で、制御の概要としては

m5stack ⇒ UDP ⇒ tinypico ⇒ i2c ⇒ pca9685 ⇒ サーボモーター

のような感じにしたいと思います。

カメラに関しては、今回は小型化するのに邪魔なので、搭載はしない方向でいきます。

次回は、tinypicoのセットアップについてまとめようかと思います。