ミニリノセロス改造の解説？

某京都大学のセンセイが「解説求む！」というので、ちょっと書いてみたり。

ミニリノセロスの動きがかな～りノンビリしていたので、うちわで扇ぐのに疲れてしまい、電動化を決意した。で、どうせなら単にモーター付けるだけじゃつまらないので、スマホでリモコン化しようと考えたわけだ。考えてみれば、これはゴールデンウィークの工作だったのだから、半年近く「鋭意制作中」だったわけだ。

基本コンセプトは「無改造」。ミニリノセロス側には何も手を入れない。だって手を入れて電動オンリーにしたら、なんかせっかく「風を食べる生物」感がなくなっちゃうし。ということでまず考えたのが、どうやって駆動するか。まあマブチモーターだよね。だったらまあArduinoじゃ駆動できないよね。などと考えて、次のような結論に落ち着いたわけだ。

見つけたのはDRV8832。データシートを見たら、まあコンデンサーをどう使えばいいのかまではわからないけど、とりあえず抵抗2本もあれば±3Vとか出せそうだというのが読み取れたので、抵抗値とか適宜計算したりして、電気的な計画はほぼ即日で終了。5月7日の投稿はこのあたりまでの作業。

問題は物理的な取り付け方法だったりするのだけれど、結局適当な方法も思いつかなかったので、しばらく放置。まあ使えそうなものを、ということで、ギアボックスとプラバンなどをゲット。これが5月14日にアマゾンでオーダーしているから、このあたりは割と素直に進んでいるな。一番悩んだのはモーターの回転系をどう連結させるかなんだけど、これはミニリノセロスを手動で動かすためのパーツを見て、「ああ、これで行けそう」と感じた。要はゴムチューブで連結させるんだけど、幸いなことに、たまたま受け側の形状が似ていたからこれで接続できた。3Dプリンターとかあれば、こう言うのを悩む必要がなくていいんだけど。で、ギアボックスを組み立てたところでしばし中断。このときはまだ、取り付け方法を思いついていなかった。

次は電子部品の手配。秋月のページで見ると大きさがわからないよね。実際には、とても小さくてこのままじゃ工作なんてできそうにない。幸いなことに、秋月では2.54mmピッチで引き出してくれた基板付きの製品を扱っていたので、そちらを購入した。抵抗とコンデンサーも適当に。これいつ買ったんだっけなぁ。たぶんセミナーの準備とかのついでに行ったから、たぶん6月19日とかそんなもんじゃないかな。

ここまでやって、しばし完全に放置。取り付け方は、まあ結局プラバンからつり下げるようにすればいいだろうと思ったのだけど、ちゃんと測って…とかが面倒だったんだろうなぁ。たぶん。

ようやく9月のシルバーウィークで、いいかげん宿題を片付ける気になって、つり下げ用のネジ類を手配したりした。

そして9月26日に取り付け確認。10月4日に電動化完了というのがこれまでの経緯。

電子回路の構成はこんな感じ。

まあ要するにただのデジタルOut2本で制御するだけなので、Bluetoothでいきなり制御できればそれでOKだったわけだ。ところがハンダ付けの失敗の結果、使用モジュールを変更したのでBLE制御になった。BLEではホストとデバイスの間で任意のデータをやり取りするのに「Characteristic」を使う。Arduino側は0.1秒間隔でCharacteristicをチェックし、その値で「前」「後」「停止」の3状態に対応させる。ホスト側はBLEに対しCharactersiticを書き込むことで操作する。Characteristicを書き込むのは、LightBlueアプリが使えるのでこれで実現したと。

えっと、たぶんこの最後の話さえあれば十分だったのではないかという気がする。