IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その７ アーム・ウインチ動作確認）
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その６ ウインチ製作）からの続きです。
アームとウインチをIchigoJamにつなぎ動作確認しました
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（アーム・ウインチ動作確認）
製作方法は過去の記事で紹介しています。
・アーム製作手順
・ウインチ製作手順
動作確認しながら調整をおこないました
製作手順で説明した内容からの変更点は以下のとおりです。
- プラスチック板のジャバラを長くしました。
- アームのサーボホーンを短くしました。ホーンが長いとサーボモーターへの負荷が大きくなりアームの動作が不安定になります。
その他は問題なく動作しました。現時点での材料代は3200円程度で残りの予算は800円です。ようやくUFOキャッチャーらしくなってきましたが、これから電源・配線・外枠・リミットセンサー・操作スイッチなどの製作が残ってます。
うーん！？ もしかすると目標の4000円以下は厳しいかもしれませんね。でも、あきらめずに頑張ってみます。
動作確認用ソースコード（IchigoJam BASIC）
5 ‘UFO CHACHER IchigoJam BASIC 1.1.1 10 CLS:A=1500:S=1500:X=50:C=146:L=235:O=148 20 INPUT K 30 IF K=1 THEN GOSUB200 40 IF K=2 THEN GOSUB210 50 IF K=3 THEN GOSUB220 60 IF K=5 THEN GOSUB400 70 IF K=6 THEN GOSUB410 80 GOTO 20 200 PWM4,C,S:RETURN 210 PWM4,C-X,S:RETURN 220 PWM4,C+X,S:RETURN 400 PWM5,O,A:RETURN 410 PWM5,L,A:RETURN
次回は、いよいよ外枠・センサー・スイッチなどの製作をおこない仕上げにかかります。
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その６ ウインチ製作）
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その５ アーム製作）からの続きです。
製作手順を説明します
１．ウインチはサーボモーターとクリップで作ります。サーボモーターのSG90は通常180度までしか回転しませんが連続回転仕様に改造しております。こちらのサイトを参考にさせていただきました。
２．クリップをまっすぐに伸ばし、ニッパーなどを使い両端の被覆を剥がします。
３．クリップを写真のように曲げます。
４．サーボホーンの穴にクリップを差し込みます。
５．被覆を剥がした部分を曲げてサーボホーンに固定します。
６．クリップを結束バンドで固定します。
７．サーボホーンの不要な部分はニッパーなどでカットし、サーボモータに取り付けます。
８．両面テープでウインチをヘッドに貼り付けます。写真では分かりづらいですが、貼り付けやすいようにサーボモーターのネジ止め部分をニッパーでカットしました。
９．ジャバラを貼り付けやすいようにカットし、両面テープでヘッドに貼り付けます。
１０．ペットボトルに釣り糸を縛り付けます。結束バンドなどで糸の吊り位置がセンターになるように調整します。
１１．クリップに釣り糸を結び巻きつけます。
ウインチの製作はこれで完了です。
ウインチの完成写真はこちら
ウインチ製作にかかった材料代
- サーボモーター SG90
1個 400円
（クリップと釣り糸は家にあるものを使ったので含めていません。無い場合は普通の糸や針金など代用できるものを探しましょう。）
合計 400円
次回は、IchigoJamにつなぎアームとウインチの動作確認を行います。
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その５ アーム製作）
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その４ X・Y軸駆動部動作確認）からの続きです。
UFOキャッチャーのアーム部分を製作していきます
今回も電気部品以外の材料は100円ショップで購入したものと家庭にあるもので作成します。
電気部品
- サーボモーター SG90
100円ショップで購入したもの
- 室内干しハンガー １個
- 厚めのプラスチック板 １枚（前回のフレーム製作時のものを使用）
家庭にあるもの
- 輪ゴム １個
- ペットボトル １個
その他、結束バンド、ボルト、両面テープなど。
アームの製作手順を説明していきます
１．まずは、室内干しハンガーをバラバラにします。見ての通りですがハサミの部分がアームになります。
２．金属のバネをはずした状態でアームの軸を輪ゴムで止めます。開くときのバネの代わりになりますので適度に輪ゴムの強さを調節してください。強すぎるとモーターのトルクが足りず掴むことができなくなります。
３．元から付いていたカバーを被せて軸を長めのボルトで固定します。ここでは挿すだけで良いです。
４．次にペットボトルを加工していきます。
５．半分ぐらいにカットし写真のように加工します。透明なので分かり難いですが、中央、両サイドの３面に穴を開けてます。中央面がボルトが上下する穴で、両サイドの穴がアームの可動域になります。
６．結束バンドに玉を作り、アームの中から通します。
７．ペットボトルにアームを入れてボルトをナットで固定します。ここでは片面のみを固定しましたが、長いボルトがあれば両面に穴を開けて固定しても良いかもしれません。
８．次に厚めのプラスチック板を長めにカットし、表裏交互にカットを入れジャバラを作ります。これは糸で吊るしたアームが回転しないように固定するための部品になります。
９．ジャバラにサーボモーターを取り付けます。両面テープはスコッチSPU-25
１０．ジャバラに切れ目を入れて、結束バンドでペットボトルに固定します。
１１．アームを吊るした結束バンドに別の結束バンドを挿し込みひっかけを作ります。
１２．SG90に同梱されているサーボホーンをつなぎ合わせます。
１３．手順１１で作った引っ掛けとサーボホーンを結束バンドで固定しサーボモーターに取り付けます。
お疲れ様でした。これでアーム部分は完成です。
アームの完成写真はこちら
アーム製作にかかった材料代
- サーボモーター SG90
- 100円均一商品1点 108円
（プラスチック板はフレーム製作時のものを使用したので含めていません）
合計 508円
次回は、アームを吊り上げるウインチを作成します。
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その４ X・Y軸駆動部動作確認）
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その３ フレーム製作）からの続きです。（前回はX・Y軸駆動部フレームを製作しました）
製作したX・Y軸駆動部とIchigoJamをつなぎ動作確認を行います
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（X・Y軸の駆動部動作確認）
＜2016/2/27追記＞
X・Y軸駆動部の製作方法は前回記事で説明しています。
思っていたより動きもスムーズで問題無く動作しました。電気系はIchigoJamとSG90
現時点の材料代はIchigoJam(LPC1114FN28
動作確認用ソースコード（IchigoJam BASIC）
モーター制御のプログラムはあまり難しくないので子供たちにもできそうですね。ここが一番の魅力。
5 ‘UFO CHACHER IchigoJam BASIC 1.1.1 10 CLS:S=1500:Y=10:X=50:C=146 20 INPUT K 30 IF K=0 THEN GOSUB300 40 IF K=9 THEN GOSUB310 50 IF K=8 THEN GOSUB320 60 IF K=1 THEN GOSUB200 70 IF K=2 THEN GOSUB210 80 IF K=3 THEN GOSUB220 90 GOTO 20 200 PWM4,C,S:RETURN 210 PWM4,C-X,S:RETURN 220 PWM4,C+X,S:RETURN 300 PWM5,C,S:RETURN 310 PWM5,C-Y,S:RETURN 320 PWM5,C+Y,S:RETURN
次回はアームを製作していきます。
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その３ フレーム製作）
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その２ 試作）からの続きです。（前回は駆動系・電気系の試作をおこない動作確認をしました）
材料を購入しUFOキャッチャーの土台となるフレームを製作していきます
材料はできるかぎり100円ショップで購入し、足りないものはホームセンターで購入します。
100円ショップを1〜2時間ほどウロウロしましたが、最近の100円ショップは侮れませんね。木材以外お目当てのものが全て揃いました。
100円ショップで購入したもの
- 灯油ポンプ（１個）
- 多目的クッション 丸型 直径3cm×厚さ1cm（８個入り）
- 滑り止めマット（１枚）
- グラスファイバーポール（１本）※園芸コーナーにあります。
- 厚めのプラスチック板（１枚）
- ロールブラシ（１個）
ホームセンターで購入したもの
- パイン材（12×30×1820を２本） ※木材は100円ショップよりホームセンターの方が安いです。
※両面テープやネジなど細かなものは家にあるものを使いました。
サーボを固定する両面テープにはスコッチ超強力両面テープSPU-25
製作手順を説明します
１．パイン材をカットし、２つの枠を作ります。
２．灯油ポンプをカットします。
３．結束バンドが通るようにカッターで切り込みを入れ、フレームに取り付けます。
４．グラスファイバーポールをカットし、両端の被覆を剥がします。寸法は各フレームの内側長さより少し長めにカットします。被覆を剥がした部分が差し込み箇所になります。
５．フレームにドリルで穴を開けグラスファイバーポールを差し込みます。穴のサイズは被覆を剥がした部分のサイズに合わせると上手く固定されます。穴が大き過ぎると上手く固定できなくなるので注意です。
６．次はいよいよ駆動部の根幹ともいえるタイミングベルトとタイミングプーリを作成します。材料は滑り止めマット、ロールブラシ、プラスチック板、多目的クッションを使います。
７．まずはロールブラシプーリを作成します。ロールブラシのクシの部分をはずします。ほどよい大きさにカットしてクシのトゲトゲも短くカットします。※ここでは少し小さくなってしまったので「手順８」の写真を参考にしてください。
８．プラスチック板を円形にカットし穴を開け、ロールブラシを結束バンドで固定します。ロールブラシプーリは２個作成します。
片面はサーボモーターを固定するので結束バンドのストッパーが見えないようにします。
９．次にクッションプーリを作成します。クッション２つに両面テープを貼り付けプラスチック板で挟みます。中央にドリルで穴を開けてボルトを差し込みます。長めのボルトにナットをつけてスペーサーなどを取り付けプーリがスムーズに回転するようにしておきます。クッションプーリは３個作成します。
１０．「手順８」で作成したロールブラシプーリとサーボモーターを両面テープで貼り付けます。ここでは超強力両面テープ スコッチ SPU-25
１１．写真のようにロールブラシプーリとクッションプーリを取り付けます。ロールブラシプーリはSPU-25
１２．タミングベルトの代わりを滑り止めマットで作成します。長さが足りない場合は継ぎ足してください。つなぎ目は釣り糸を使って結んでます。
１３．写真のようにベルトを取り付けます。
１４．プラスチック板を四角くカットしてヘッドにネジ止めし、ベルトとプラスチック板を結束バンドで固定します。これでY軸駆動部は完成です。
１５．X軸の駆動部は写真のように取り付けます。パイン材をほどよい長さにカットしネジ止めして、そこに設置していきます。
１６．ロールブラシプーリの付いたサーボモーターを写真のように取り付けます。SPU-25
１７．クッションプーリ２個を写真のように取り付けます。パイン材にドリルで穴を開けています。ボルトはスペーサーなど適当なものを使用してください。
１８．ベルトを写真のように取り付けます。両サイドは長めのビスで止めています。これでX軸の駆動部も完成です。
＜ワンポイントアドバイス＞
プーリは真っ直ぐ垂直になるようにしましょう。ベルトのテンションがかかりプーリが傾いてしまうとベルトがだんだんとズレてきて、ベルトがはずれてたりネジれたりします。ベルトのテンションでプーリが傾いてしまう場合は、プーリ取付時に両面テープの厚みを調整したり、薄いものをかまして斜めに取り付けておいて、ベルトを張った時に真っ直ぐ垂直になるようにすると良いです。
プーリは真っ直ぐ垂直になるようにしましょう。ベルトのテンションがかかりプーリが傾いてしまうとベルトがだんだんとズレてきて、ベルトがはずれてたりネジれたりします。ベルトのテンションでプーリが傾いてしまう場合は、プーリ取付時に両面テープの厚みを調整したり、薄いものをかまして斜めに取り付けておいて、ベルトを張った時に真っ直ぐ垂直になるようにすると良いです。
これでフレーム部分は完成です。お疲れ様でした。
X・Y軸駆動部フレームの完成写真はこちら
これまでにかかった材料代
- パイン材2本 612円
- 100円均一商品6点 648円
- サーボモーター（SG90）
合計 2,060円
次回は、IchigoJamとつないでかるく動作確認してみます。
クワガタムシロボをiPhoneから操作
タミヤの2チャンネル リモコン クワガタムシロボを改造して、iPhoneアプリから操作してみました。
クワガタムシに使用したパーツ
- LPC1114FN28（IchigoJamファームウェアを書き込み）
- 水晶発振子
- BLE通信モジュール LSD-BLE112（楽墨堂）（現在は販売終了しているようです）
参考までに、今回はGPIO３ポート(3bit)を使い0〜6の信号で制御しています。以下の格安モジュールでも大丈夫です。
・konashi互換Bluetooth®SMARTモジュールKoshian
- ハーフブリッジドライバ（DCモータ制御）
- タミヤ クワガタムシ
（リモコン部分を改造してIchigoJamから制御）
- 三端子レギュレータ（5V）
- 三端子レギュレータ（3.3V）
- 電池ボックス
- ユニバーサル基板、抵抗、コンデンサー、ダイオードなど
材料費はBLEモジュールの価格によって大きく変わります。全部で4,000〜8,000円程度です。
クワガタムシソースコード（IchigoJam BASIC）
5 'iPhone BLE Control 10 CLV:P=0:B=0:GOSUB100 20 X=IN(3):Y=IN(2):Z=IN(1):P=((X<<2)|(Y<<1)|Z) 40 IF B<>P GOSUB500 50 B=P:WAIT 1:GOTO20 100 OUT1,0:OUT4,0:OUT2,0:OUT3,0:OUT5,0:OUT6,0:RETURN 120 OUT1,0:OUT2,0:OUT3,0:RETURN 130 OUT4,0:OUT5,0:OUT6,0:RETURN 200 OUT1,0:OUT2,1:OUT3,0:OUT1,1:RETURN 210 OUT1,0:OUT2,0:OUT3,1:OUT1,1:RETURN 300 OUT4,0:OUT5,1:OUT6,0:OUT4,1:RETURN 310 OUT4,0:OUT5,0:OUT6,1:OUT4,1:RETURN 500 IF P=0 GOSUB100:RETURN 510 IF P=1 GOSUB200:GOSUB300:RETURN 520 IF P=2 GOSUB210:GOSUB310:RETURN 530 IF P=3 GOSUB200:GOSUB310:RETURN 540 IF P=4 GOSUB210:GOSUB300:RETURN 550 IF P=5 GOSUB200:GOSUB130:RETURN 560 IF P=6 GOSUB120:GOSUB300:RETURN 590 RETURN
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その２ 試作）
IchigoJamで作るUFOキャッチャー（その１ 企画）からの続きです。（前回は製作計画と主要パーツの選定までおこないました）
今回は駆動系・電気系を試作して動作確認
試作なのでフレームなどの作りは雑です。タイミングベルトは太めの輪ゴムをホッチキスでつないで使用しています。プーリは100円均一のスポンジやプラスチックの板で作りました。
サーボモーターのSG90
途中、電源ノイズ（または電流不足かも）の影響でPWM制御が不安定になりモーターが誤動作するなどし少々ハマってしまいましたが、マイコンとモーターの電源を完全に分離することで解決しました。とりあえず駆動系と電気系は問題なさそうです。
次回は材料を購入しフレームの製作を行います。
