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【smabo第4回】smaboにカメラと超音波センサを取り付けてみよう

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スマホが入るロボットの作り方【smabo】

お疲れ様です。秋並です。

今回は、

smaboを移動ロボットにする方法

について解説します。

smaboリポジトリはこちら

smabo

akinami3 ⋅ 5 months ago

🔍

smaboリポジトリに新しいコード等を追加しているので、リポジトリを最新の状態に更新した状態で作業してください。

更新手順（ラズパイ側で実行）

cd ~/smabo

git pull origin main # リポジトリのmainブランチを最新に更新

cp -r ~/smabo/smabo_pkgs ~/smabo_ws/src # ROS2ワークスペース内のパッケージを最新に

cd ~/smabo_ws

colcon build --symlink-install # ROS2ワークスペースを再ビルド

今回使用する機材、パーツなど
共通パーツ
移動ロボット用パーツ
今回使用するソフトなど
Ubuntu22.04
パーツを取り付けよう
DCモータ
配線しよう
移動ロボットのsmaboを制御してみよう
pythonコードを実行して制御
ROS2を使って制御
さいごに
参考

今回使用する機材、パーツなど

🔍

「互換品多数あり」の商品に関しては、もっと安い商品があるので、品質とのバランスを考えて互換品の購入も検討してみてください

共通パーツ

パーツ名	商品url
スマートフォン Iphone MAXのような大きなサイズのスマホや、折り畳み式のような分厚いスマホは入らないので注意してください。 pixel7a（152.0mm×72.9mm×9.0mm) + カバーでぎりぎりちょうどくらいのサイズです。	-
Raspberry Pi	-
モバイルバッテリーサイズが大きいとsmaboに入らないので注意。 URLのAnker PowerCore Fusion 5000がちょうどいいくらいのサイズになります。	url
L字ケーブルモバイルバッテリーとラズパイを接続するために使用します。 smaboにラズパイを入れた状態だと、L字型のケーブルでないと収まらないので注意してください。	url
ブレッドボード（85mm×55mm）（サイズが大きいとsmaboに入らないので注意）	url
ジャンプワイヤー	url
単三×4 バッテリーボックス	url
充電式単三電池 × 4	url
（電池充電器）	url

移動ロボット用パーツ

部品名	商品URL
DCモータ + タイヤ（互換品多数あり）	url
どこでもキャスターS	url
TB6612FNG搭載デュアルモータードライバ	url
M3×25mmネジ × 4	url

今回使用するソフトなど

Ubuntu22.04

ソフト名	url
ROS2 humble

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今回は、RaspberryPi上で作業を行います。

パーツを取り付けよう

smaboにDCモーターを取り付けます。

DCモータ

smaboのボディの側面に、DCモータを取り付けるネジ穴があるので、「M3×25mm」のネジで固定します。

DCモータをタイヤをとりつけます。

反対側も同様の手順でDCモータ、タイヤを取り付けます

底面の上側のくぼみに「どこでもキャスターS」を張り付けます。（下側にもくぼみがありますが、そちらには貼り付けなくてよいです）

配線しよう

次に、配線を行います。

パーツ名	商品url
ブレッドボード（85mm×55mm）（サイズが大きいとsmaboに入らないので注意）	url
ジャンプワイヤー	url
単三×4 バッテリーボックス	url
充電式単三電池 × 4	url
TB6612FNG搭載デュアルモータードライバ	url

下図のように配線してください。

🔍

ラズパイのGPIOピンの割り当ては下図の通りになります。

出典：ラズパイ（Raspberry Pi）のGPIOを再確認！ | Device Plus - デバプラ

最終的な完成図は以下のようになります。

移動ロボットのsmaboを制御してみよう

ここからは、移動ロボットになったsmaboを制御する手順について説明します。

pythonコードを実行して制御

最初に、ROSを使わずに制御する方法について説明します。

smaboリポジトリの「simple_code」に格納してある「control_move_smabo.py」を実行してみましょう。

cd ~/smabo/simple_code

python3 control_move_smabo.py

キーボードの以下ボタンを押すことで制御できます。 q w e r a s d z x c v s: 停止 w: 前進 x: 後進 d: 右回転（その場回転） a: 左回転（その場回転） e: 左車輪のみ前進 c: 左車輪のみ後退 q: 右車輪のみ前進 z: 右車輪のみ後退 r: 加速 v: 減速

ROS2を使って制御

次に、ROS2を使用して制御する手順について説明します。

🔍

新しくコードを追加した場合は、以下コマンドでROS2ワークスペースをビルドしなおしてください。

cd ~/smabo_ws

colcon build --symlink-install

「移動ロボット用のdcモータを制御するノード」を立ち上げます。

ros2 run smabo_pkg move_robot_dc_controller

新しくターミナルを立ち上げて、「dcモータ制御用ノードに走行指示を送るノード」を立ち上げます。

ros2 run smabo_pkg move_robot_commander

さいごに