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2016年5月9日月曜日

Arduinoシールド"Braccio"を組み立てる




スイッチサイエンスのサイトでふとこれを見つけた。

スイッチサイエンス:tinkerkit Braccio
https://www.switch-science.com/catalog/2699/

簡単にいえば腕だけのロボット。
ただし"手"の部分はカニバサミ状態。

おどろいたことにArduinoシールドで
上記サイト情報では常用している Arduino YUN でも動作するとのこと。

で、早速購入してみた。



到着したらすごくオサレな箱に入っていた(上の写真)。
しかも必要な工具
(先端磁石仕様のプラスドライバと薄っぺらなレンチ)
がはいっているため、
なにも工具がなくてもすぐに組み立てられる。



全部で6つのモータ、
目視した所だとおそらく全部同じ仕様のServoモータで
構成されたロボットだ。



モータには番号がついていて下から順番になっている(上の写真)。

デフォルト位置は、
Arduino IDE添付のサンプルプログラム"testbraccio90"を
実行し終わった状態、
すなわち
「腕、二の腕をまっすぐ真横にのばして、手を開いた」状態である。

M1:BASE
 土台内に埋め込まれていて、人間で言うと肩の部分にあたる。
 二の腕全体をを前や後ろに動かす動作に相当。
 デフォルト位置:90度
 旋回範囲:0度から180度まで

M2:SHOULDER
 土台のすぐ上に位置していて、M1同様肩の部分にあたる。
  二の腕を真横に上げたり下げたりする動作に相当。
 デフォルト位置:45度
 旋回範囲:15度から165度まで

M3:ELBOW
 M2の上に位置していて、肘の部分にあたる。
  腕をまげたりのばしたりする動作に相当。
 デフォルト位置:180度
 旋回範囲:0度から180度まで

M4:VERTICAL WRIST
 M3の上に位置していて、手首の部分にあたる。
  手首をのばしたり曲げたりする動作に相当。
 デフォルト位置:180度
 旋回範囲:0度から180度まで

M5:ROTATORY WRIST
 M4のすぐ上に位置していて、手首の部分にあたる。
  手首をひねる動作に相当。
 デフォルト位置:90度
 旋回範囲:0度から180度まで

M6:ROTATORY WRIST
 一番上の白い部品位置にあり、手(親指と人差指?)の部分にあたる。
  掴んだりはなしたりする動作に相当。
 デフォルト位置:10度
 旋回範囲:10度(開いた状態)から73度(閉じた状態)まで



組み立ては同梱のガイドに従って作業すればOK。
英語だが、図解されているので、
それほどむずかしくない。

BRACCIO QUICK START GUIDE
http://download.arduino.org/products/braccio/Braccio_Quick_Start_Guide.pdf

気をつける点は、
コネクタにシールが1~6とつけられているので、
このモータの番号を決して間違えないこと。
これを間違えてもシールドの結線でリカバーできるが、
カッコ悪いので組み直すことになる。
組み直しは可能だが、
木ネジ型なので一旦組み付けてしまうと
二度目以降の締め直しでバカになる可能性があるため、
できるだけ一発で決めたほうがよい。
そうしたのなら何度もしっかり確認をして組み付けていく。



また、ケーブルの取り回しを考えてケーブルを配置すること。
ガイドのほぼ全般ケーブル部分が省略されている。
というか、どこにも書いていない。
関節の可動部分に触れないようにケーブルを取り回すには、
組立中に完成した時のケーブル位置をきちんと想像できているか
にかかっている。
同梱には半透明のケーブルまとめる部品もついているが、
ある程度動作範囲が分かるまではこの部品は付けないほうが良い。

最後に土台の茶色い板を組み付けるが、
これはサンプルプログラム"testbraccio90"をうごかして
すべてのモータがデフォルト位置にある状態で
つけたほうが良い。

組み立ては30分位で完成する。



配線してArduino(同梱されていない)にShieldボードを刺すが
Arduino YUN/Tian の場合は
https://www.switch-science.com/catalog/2699/
にあるとおり5 VピンとVinピンをショートさせ
Shieldの5Vの足を1本Arduino側に接続しないように刺す必要がある。

ここまでできたらShield側に同梱のACアダプタを接続して通電させる。

そしてPCにArduinoをUSBで結線し
Arduino IDEを起動して
ファイル>スケッチの例>Braccio>testBraccio90
(見当たらない場合はIDE最新版をarduino.orgからダウンロードすること)
を開き、これをコンパイル&ロードする。



動作完了(上の写真)したら、
モータの角度を変えないように本体の一番下に
土台を組み付ける。


まだそれほど触っていないが、
意外と重いものはつかめないし
すべての動作は重心を考えて
動かしながらちょこちょこ角度をいじる必要がある。
場合によっては結線の取り回しなども変えないと
Arduinoごと振り回したりする(既に私も2度やった)。

あと、
動作中も動いていなくても
蚊の羽音のようなモータ特有の小さな音が出続ける。

でもさすがイタリア製、
日本製だとロボットを落ち着いたオレンジ色に塗らないでしょ。
見た目もきれいなので
IoTデモとしてこれを使う場合も見栄えがいい。

とりあえずXFDでもやってみるかな..

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