ロボットカーを作るシャーシ、回路、プログラミング

自分だけのロボットカーが走り回るのを見たいと思ったことはないだろうか？いくつかの電子部品とArduinoマイクロコントローラー、そしてコピーペーストしたC言語プログラミングがあれば、簡単に自分だけのロボットカーを作ることができます。このようなDIYプロジェクトに挑戦したことがない人も、この機会にハンダ付けを練習し、基本的なコードに慣れましょう。このWikiHowガイドでは、ロボットカーの作り方を説明します。

パート1

シャーシを作る

1. 材料を集める。ロボットカーを作るには、以下の材料が必要です。各部材のサイズがわからない場合は、これらの説明書を読んで、どのように組み合わされるかを把握してください：

   • モーター2個
   • 車輪2個
   • Arduinoマイコンボード（初心者にはArduino Unoがおすすめです）
   • モータードライバーシールドまたはモータードライバー回路（リモコンのおもちゃの車にあるもの）
   • 電池ホルダーと6ボルトの電池（単3電池4本など）
   • シャーシ：6.5 x 4.5インチ（16.5 x 11.5cm）程度のアクリルまたはプレキシガラスの板。
2. 車輪とモーターをシャーシに取り付ける。それぞれの車輪をモーターのひとつに通す。モーターを以下のようにシャーシにホットボンドで接着する：

   • シャーシの一端近くに、互いに反対側の2箇所に印をつける。
   • シャーシの上側で、それぞれの位置にモーターを1つずつ接着する。車輪が端にかかるようにして、地面に沿って転がるようにする。
3. バッテリーホルダーを接着する。シャーシの上側、車輪の間にホットグルーをたっぷりつける。電池ホルダーをここに押し付け、固める。
4. モータードライバ回路を取り付けます。モータードライバ回路を、配線が端からはみ出るようにして、シャーシの片側付近に配置します。
5. Arduinoの位置を決めます。Arduinoをシャーシに接着します。このとき、Arduinoをコンピュータに接続するためのソケットにアクセスできることを確認してください。

パート2

配線

1. ワイヤーを4本切る。絶縁線の両端を切り落としたものが4本必要です。最初にこのセクションを読んで、それぞれのワイヤーがどのように接続されているかを確認し、適切な長さにカットしてください。通常、各ワイヤーは5インチ（13cm）ほどの長さにします。
2. つのモーターに2本のワイヤーをはんだ付けする。本のモーターピンに1本ずつワイヤーをはんだ付けする。

   • はんだ付けの経験があまりない場合は、最初にはんだ付けしてください。
3. もう一方の端をモータードライバーにはんだ付けする。モータードライバ回路で、m1とm2と表示されているモーターピンを見つける。2本のワイヤーのもう一方の端を、これらのピンにはんだ付けする。

   • ドライバにこれらのラベルがない場合は、モータドライバの図をオンラインで探してください。
4. もう片方のモーターについても同じことを繰り返します。他の2本のワイヤーを2番目のモーターの2本のピンにはんだ付けします。これらのワイヤーのもう一方の端を、m3とm4とラベルの付いたドライバーピンにはんだ付けします。
5. バッテリーホルダーを接続します。バッテリーホルダーには、プラス（赤）とマイナス（黒）の2本のワイヤーが付いているはずです。これらを以下のように接続する：

   • プラス線をArduinoのVinピンに接続する。
   • マイナス線をArduinoのGnd（アース）ピンに接続する。
6. モータードライバ回路を接続する。モータードライバーにも2本の配線がある。これらをArduinoに接続し、バッテリーホルダーからの配線と接触させる：

   • モータードライバ回路のプラスピンをArduinoのVinピンに接続する。
   • モータードライバ回路のGndピンをArduinoのGndピンに接続します。
   • Arduinoのピンの識別が難しい場合は、お使いのモデルに特化したオンラインガイドを探してください。

パート3

Rx回路制御のセットアップ

1. プロセスを理解するこのセクションのハックにより、外付けのモータードライバーを使わずにArduinoが直接モーターを駆動できるようになります。ここに示す図は、モータードライバー回路のIC（集積回路）を表しています。

   • このセクションでは、慎重なはんだ付けが必要です。ゆっくり丁寧に作業してください。
2. 同じ長さのワイヤーを4本切る。これらはArduinoとモータードライバ回路を接続します。
3. ワイヤーをはんだ付けします。各ワイヤーを集積回路の1つのピンにはんだ付けする。2本目のピンと接触しないように注意する。以下のようにはんだ付けする：

   • ICのピン図に示されているLEFTピンにワイヤーを1本はんだ付けする。左のピンは上から7番目です。
   • ICのピン図に示されているRIGHTピンにワイヤーを1本はんだ付けする。RIGHTピンは上から6番目で、"left "のすぐ上にある。
   • ICピン図に示すBACKWARDピンにワイヤーをはんだ付けする。BACKWARDピンは "left "の真逆の10番目のピンである。
   • ICピン図に示されたFORWARDピンにワイヤーをはんだ付けする。FORWARDピンは "BACKWARD "のすぐ上、"RIGHT "のちょうど反対側にある。
4. ワイヤーをArduinoに接続する。配線を間違えないように注意しながら、それぞれを以下のようにArduinoに接続する：

   • 左側のワイヤーをArduinoの5番ピンに接続する。
   • 右側のワイヤーを6番ピンに接続する。
   • BACKWARDワイヤーを9番ピンに接続する。
   • 前方のワイヤーをピン10に接続します。
5. 配線を確認してください。すべての配線をよく調べてください。ショートの原因となる不用意な接続がないことを確認してください。

パート4

車をプログラミングする

1. Arduinoをコンピューターに接続する。Arduinoの回路をコンピュータに接続します。Arduinoソフトウェアを開きます。これで車の動きをプログラミングできる。

   • Arduinoソフトウェアはオンラインで無料で入手できます。
2. 以下のコードをアップロードします。Arduinoに以下のプログラムを入力します。入力が終わったら、回路にアップロードします。このコードにより、車は5秒間前進し、右折し、さらに5秒間前進します：

   int Fmotor=10;// すべてのモーターを初期化 int Bmotor=9; int Rmotor=6; int Lmotor=5; void setup() { // セットアップコードをここに記述します： digitalWrite(Fmotor,HIGH);//車を直進させるコード digitalWrite(Lmotor,HIGH); digitalWrite(Rmotor,LOW);// 絶対に両方のピンのモータをHIGHにしない digitalWrite(Bmotor,LOW); delay(5000); digitalWrite(Rmotor,HIGH);// 右折する digitalWrite(Lmotor,LOW)； digitalWrite(Bmotor,LOW); digitalWrite(Fmotor,HIGH); delay(800); digitalWrite(Fmotor,HIGH);// 車を直進させるコード digitalWrite(Lmotor,HIGH); digitalWrite(Rmotor,LOW); digitalWrite(Bmotor,LOW); delay(5000); }.
3. 車をスタートさせる。車を平らな場所に置く。バッテリーを入れ、動き出すのを見る！電池ホルダーにスイッチが付いている場合は、それをフリックして車の電源を入れたり切ったりします。

   • バッテリーホルダーのプラス線をSPST（単極単投）スイッチの中央ピンに接続すれば、自分でスイッチを追加できます。スイッチのもう一方のピンをArduinoのVinピンに接続する。
4. コードをいじってみてください。コード内の数値を変更し、新しいプログラムをアップロードして車の動作を変更します。delay "以降の数字を変えてみたり、LOWをHIGHに、またはその逆にしたときに何が起こるか見てみましょう。ただ、1つのモーターの両方のピンを同時にHIGHに設定しないように注意してください。

この記事は、「 ロボットカーを作ろう： この記事は、CC BY-NC-SAの下で公開されている "Making a Robot Car: Chassis, Circuits, Programming, & More " を改変して作成しました。特に断りのない限り、CC BY-NC-SAの下で利用可能です。