二輪型倒立振子ロボット(作成編)

電子工作

みなさん,こんにちは
おかしょです.

このブログでは二輪型倒立振を自律させることを一つの目的としていました.

今回は,その二輪型倒立振子ロボットの作成過程を紹介します.

この記事を読むと以下のようなことがわかる・できるようになります.

  • 二輪型倒立振子の製作過程
  • 二輪型倒立振子の作成方法

 

この記事を読む前に

この記事は以下の記事の続きとなっています.

以下の記事では二輪型倒立振子の回路図を紹介しています.

 

電子回路のはんだ付け

まずは,以前設計した電子回路通りにユニバーサル基板にはんだ付けをします.

はんだ付けを行うにははんだごてとはんだが最低限必要になります.

はんだ付けを行うのに必要なものはこちらで解説しているので,そちらを参照してください.

二輪型倒立振子ロボットに搭載するセンサーなどの電子部品は高額なため,取り外しが可能になるようにピンヘッダとピンソケットを使用します.

部品を取り外しできるようにしたため,取り付ける際に部品の取付ける向きを間違えないように対策をする必要があります.

そこで,マジックを使って部品を取り付ける向きがわかりやすいようにユニバーサル基板に直接書き込みました.

 

機体の作成に必要なもの

次は機体の設計図通りに組み立てていきます.

ここでは部品の切り出しはすでに済んでいるとします.

組み立てるときに使用する工具は以下のものになります.

  • グルーガン
  • ドリル
  • 六角レンジ

 

グルーガン

グルーガンは熱で接着剤を溶かして,注入します.そのため,コンセントから電源を供給する必要があります.

グルーガンで接着したものは比較的簡単にはがすことができます.そのため,仮止めとしても使用されることがあります.

また,接着剤の消耗は激しいので接着剤の予備は十二分に用意しておきましょう.

 

ドリル

Arduinoやユニバーサル基板などは機体にボルトとナットで取り付けます.

そのため,ボルトが通るように機体に穴をあけます.

私は電動ドライバーに付属していたドリルを使用しました.

 

六角レンチ

私が使用したボルトは十字穴がついたものではなく,六角穴のものだったので六角レンチを使用します.

六角穴のものを使用したことには特に理由はないので,十字穴付きのボルトを使用しても問題ありません.

その場合は六角レンチは必要なく,プラスドライバーやマイナスドライバーが必要になります.

 

機体の作成

それでは,機体の作成を行います.

まずは切り抜いた部品をグルーガンで接着します.

すでにバッテリーもグルーガンで接着しています.

先程も言いましたが,グルーガンで接着したものは簡単にはがすことができます.
そのため,バッテリーもはがれやすくなってしまいました.皆さんはグルーガンではなくボルトとナットを使って取り付けた方が良いと思います.

次にボルトを通すための穴をあけます.

穴をあける位置を決定するために,Arduinoとユニバーサル基板,ギヤボックスの置く位置を決めます.

位置を決めたら,ボールペンなどで穴の位置をマークしておきます.

マークをしたら,Arduinoなどをどかして穴をあけます.

そしてボルトとナットで部品を取り付けると,以下のようになります.

ボルトで留めるときはナットが空回りしないように手で押さえておく必要があるので注意してください.

また,次に備えるために取り付け終わったらナットをグルーガンで機体に取り付けます.

これで,機体の作成は終了です.

 

まとめ

この記事では,二輪型倒立振子の作成法を解説しました.

必要な工具も多くなく,すべてダンボールでできているので電子工作をやったことがない人でも簡単にできると思います.

今後はこの機体を使ってPID制御で倒立状態の維持をさせたいと思います.

 

続けて読む

この記事の続きは以下から読めます.

以下の記事では.二輪型倒立振子を操作するためのアニメーションの構想を解説しています.ぜひ続けて読んでみてください.

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それでは最後まで読んでいただきありがとうございました.

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