牛乳パックで作る簡単マイコンロボットキットを作っています

牛乳パックを使って手軽にマイコンロボット工作が楽しめる、ママロボハートちゃんの簡単ミニ版を作っています。

ママロボハートちゃん

マイコンで動くロボット

ママロボハートちゃんは、数年前に子供達が0から作り上げたマイコンで動くロボットです。

娘たちが描いた絵のロボットを、お兄ちゃんがマイコンを駆使して実現させました。


当時の妹たちが描いた絵

Maker Fairでも展示しとても好評でした。せっかくなので、皆さんにもマイコンロボットを楽しんでもらいたいと思ってキットにして販売しています。

このキットはブレッドボードを使って、mbedマイコンやモーターなどをつないでいきます。配線、マイコン、工作と結構ボリュームが大きいので、もっと手軽に作れるといいなぁというご意見を何度か頂きました。そこで、ロボットを作り上げる工作の部分をメインに楽しんでもらい、ちょこっとプログラムを改造してマイコンプログラムも楽しめるような、お手軽に作ることができる新しいマイコンロボットキットを作り始めました。

ワンボードに全部載せ

以前のキットでは、回路はブレッドボードで配線をしていましたが、今回は回路基板は完成品にして、モーターやサーボをコネクタで接続するだけの、簡単な仕組みにしたいと思います。

以前のロボットは、mbedのマイコンLPC1114で動作していましたが、マイコンの書き込み機が別に必要でした。ArduinoでプログラムできるAtmega32U4というマイコンは、 USBインタフェースが内蔵されていて、パソコンとマイコンをUSBでつなぐことで、プログラムの書き込みが可能になります。IOピンもいっぱいあって、いろいろと制御するにはとても便利なマイコンです。そこで、このAtmega32U4のマイコンを使って回路を作ってみます。プログラムはArduinoで作ることになります。

できたのが、こんな感じの回路です。ママロボハートちゃんと同じく、まばたきするLEDのおめめと、タイヤ付きのモーター、腕の動きを再現するサーボモーターがつながります。スイッチのリモコンで、ロボットを自由に操縦できます。

牛乳パックでロボットを作ってみる

ロボットのケースには牛乳パックを使いたいと思います。牛乳パックならば入手性がよく、カッターやハサミで加工するのも簡単です。それでは試しに作ってみましょう。

組み立て

牛乳の底に、タイヤのついたモーターと、小さなタイヤを両面テープで貼り付けます。両面テープはスコッチの超強力な両面テープを使ってみました。


牛乳パックの横に、カッターで四角く穴を開けてサーボを通して、セロハンテープで固定します。

LEDを出す穴をキリで穴開けします。

セロハンテープで固定します。

マイコンボードの各コネクタに、モーター、サーボ、LEDを接続します。

飾り付け

アイスの空き箱を利用して、腕を作ってみました。

完成

カッターとハサミ、両面テープとセロハンテープだけで、完成しました。子供達に見た目の感想を聞いたところ、怖いと言われました。色々バランスがおかしいみたいです。子供達につくてもらえば、もっと可愛くできるのでしょう。

こんな感じに動きます。

うまく動作したので基板化

メインボード

いつものKiCadで回路を書いて基板を作ります。

部品を配置 -> 電源周りを手動配線 -> オートルーターで自動配線 -> 配線の修正と、いつもの手順でアートワークしました。

リモコン

リモコンは、いろいろな形を設計して、子供達に選んでもらいました。一番手前の肉まん型が人気でした。

サイズ的に面つけできたので、2枚セットにしてみました。

Seeed Studio Fusion PCBに発注

いつものSeeed Studioに基板とステンシルを発注しました。次回は、部品の実装と動作テストです。

2019.7.15 つづき 基板が届いたので実装しました↓↓。

2019.7.23 追加 このロボットキットはこちらで購入いただけます。

 

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