からくり技術研究所では、「ロボット製作に使える機械工学のメカニズムを実際に動かしてみよう！」ということで、地道に短めの記事でやっていくコーナーです。
主に、ロボット製作で使うための機械的な仕組みを実際に作って、動かして、測定してみます。
この連載記事では、タミヤ模型さんの「楽しい工作キット」をメインに使って仕組みを組み立てています。
気になる方は、次の記事で楽しい工作キットを紹介していますので合わせてご覧ください。
今回は「平行リンク」を使ったロボットアームの製作記事です。
いざ、鎌倉へ。
いよいよ。組み上げる時だ。
さあ、製作しよう！
前回までの記事で、平行リンク機構を使用したロボットアームの仕組みをご紹介し、必要な部品の準備を行いました。
完成イメージは、前回の記事でご紹介した次のようなものです。（CADを写真を合成してます。）
今回の記事では、ついに実際にロボットアームに組み上げていきます。
工場のラインにあるようなロボットアームのようにうまく動くのでしょうか。
からくり技術研究所では、「ロボット製作に使える機械工学のメカニズムを実際に動かしてみよう！」ということで、地道に短めの記事でやっていくコーナーです。 主に、ロボット製作で使うための機械的な仕組みを実際に作って、動かして、測定し[…]
からくり技術研究所では、「ロボット製作に使える機械工学のメカニズムを実際に動かしてみよう！」ということで、地道に短めの記事でやっていくコーナーです。 主に、ロボット製作で使うための機械的な仕組みを実際に作って、動かして、測定し[…]
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使用した部品
タミヤ 楽しい工作シリーズ
ユニバーサルプレート用スライドアダプタ
Raspberry Piや、自作の回路基板にある取付穴の場所に合わせてスライダーを調整することで、基板を固定できるアダプタになります。Raspberry Piなどを固定したい場合に非常に使いやすい商品です。
注意が必要なのは、この商品で準備されているナットはM3（3㎜径）になるのでRaspberry Piなどを固定する場合は、Raspberry Piの穴径（M2.6：2.6㎜）に合わせたナットを準備することで対応可能です。ご心配なく！
・スライドアダプター
・ネジ、ナット類（M3のみ）
ユニバーサルプレートL
楽しい工作キットで作るものを取り付けるベースになります。
私は、試作をする際に、このプレートの上にいろいろ固定して動かしています。おすすめとしては、このプレートの四隅にスペーサなどを取り付け、少し地面から浮かせるようにすると、部品を取り付けた際のナットやネジの出っ張りを吸収できますよ！ぜひ試してみてくださいね！
・プレート本体
・取付パーツ
・ネジ、ナット類（M3のみ）
ユニバーサルアームセット
長さ170㎜のユニバーサルアームが４本入ったものです。初めての購入に最適なセットになります。
セットには色違いのものもあります。先述のとおり、カッターとニッパーがあれば、切り出し、切断が可能なので長さを自由に変えることができ、ねじ止めする箇所を5㎜間隔で設けられた穴から選択して組んでいけるため、自由度が高いです。切断部分は、紙ヤスリなどで研磨してきれいに加工することができます。
・ユニバーサルアーム（170㎜）
・直角パーツ
・スペーサ
・ネジ、ナット類
Raspberry Pi Zero WH
小型のRaspberry Pi製品です。メモリは少ないですが、IoT機器内に実装するにはちょうどいい大きさです。
Wi-FiやBluetoothモジュールも実装されているので、リモートから操作することもできます。スイッチサイエンスさんで確認
サーボモータードライバ（Servo Bonnet for Raspberry Pi）
サーボモータードライバ基板のセットです。Raspberry PiのGPIO配列に対応したコネクタがついているので、Raspberry Piに直接指して利用することができます。最大16個までのサーボモーターを制御できます。電源は５Vを外部から接続するために、DCJackか端子台のどちらかを取り付けることができます。Amazonで確認
次のものは、今回使っているものとは異なりますが、代用品として記載しておきます。
※今回使ったサーボモーターはAmazonJapanでは現在品切れ中でした。。海外ではあるようですが。。。
マイクロサーボモーター SG90
小型のサーボモーターです。大きさは: 22mm×11.5mm×27mmで、 重さ 9gほどの小さいものです。
トルクは1.8kg/cm (4.8Vのとき)です。
回転制御パルス幅：0.5ms~2.4ms、制御角：±約90°(180°)Amazonで確認
また、今回自作したパーツを製作するのに使った３Dプリンターは次のものになります。
今後、関連記事も書いていきたいと思いますが、海外ではかなり有名なものです。おすすめですよ！
この記事で使用した自作パーツを製作した３Dプリンターをご紹介します！
３Dプリンター（キット）
オープンソースの３Dプリンターの仕様を作った技術者が作った会社の３Dプリンターです。この商品は、自分で組み立てることが前提です。マニュアルも日本語化されていて、組み立てで特に手順に困るということはありませんでした。非常によくできた製品で、印刷品質も高いので非常に満足できます。
ちなみに「HARIBO」というお菓子もついている（笑）ので楽しみながら組み立てられます。
Amazonで確認
３Dプリンター（組み立て済み）
オープンソースの３Dプリンターの仕様を作った技術者が作った会社の３Dプリンターです。この商品は、すでに完成済みで調整もされているものです。私は自作キットのほうを購入しましたが、非常によくできた製品で、印刷品質も高いので非常に満足できます。
買ってすぐに印刷が楽しめるのもいいですね！
Amazonで確認
製作と稼働テスト！（製作風景）
今回の製作風景を動画でご紹介します！
CADで事前に完成イメージを膨らませていたこともあって組み立ては意外とスムーズにできました。
ぜひご覧ください！
いかがだったでしょうか。
平行リンク機構を使ったロボットアームが出来上がりました。
今後も、ロボットの各種からくりについて地道に考えて、製作していきたいと思います。
ご期待ください！