これまで個別記事を掲載して頂くことは何度かありましたが、2022年11月25日発売の『Arduinoと3Dプリンタでロボットを作ろう』という書籍を1冊出させて頂く事になりました。
Arduinoとの出会いをきっかけにマイコンを使った電子工作を始めるようになり2年ほどが経ちましたが、普段趣味としてほぼ遊び感覚でArduinoを使った電子工作を楽しんでいるだけなのに、本当にありがたい限りでございます。
Arduinoはマイコンを使った電子工作が初めての方でも比較的扱いやすいように作られた非常に良く出来たマイコンボードです。
そしてArduinoは登場以来もう10年ほどが経っていますが、世界中でいまだに愛されているマイコンボードの一つとなります。
ESP(ESP32/ESP8266)やRaspberry Pi PIcoなど後発となる便利なマイコンボードも多数登場しているわけですが、初めてマイコンを使った電子工作を始めてみようと思うと非常に多くの情報が上がっているのはArduinoの強みであり魅力の一つでもあります。
トラブル等、ある程度のことならネットで調べると大抵のことは解決することが出来るArduinoは、マイコンを使った電子工作をこれから始めてみようという方にまさに最適なマイコンボードになるかと思います。
そんな事からこれまでブログ記事では高価な専門書なんかを買うくらいなら各種Arduinoボードやセンサー、モジュールなどを買って先人様が残されている情報を参考に実際に動かしてみた方がいいよなんて事を書いていましたが・・・
今回出させて頂いた書籍はそのような専門的な内容に特化したものではなく、これからArduinoを使った電子工作を始めてみようとお考えの方にArduinoを使うと簡単なプログラム(スケッチ)や回路構成でこのようなことが出来る・・・といった簡単ないくつかの作例を紹介しています。
そしてArduinoに触れるきっかけとなり楽しんで頂ければといった内容となっています。
また電子工作と3Dプリンタは非常に相性がいいものだと思います。
Arduinoを使ってプログラムや回路を組んでも、それを動かすための土台的なものを作るのに既製品として販売されているパーツの組み合わせだけだとどうしても限界があります。
3Dプリンタを使いイメージするパーツを作ることが出来れば電子工作で製作するものの幅も一気に広がります。
本書でご紹介しているものは3Dプリントパーツデータ(STLファイル)も既にブログ内で公開しているものばかりなので、3Dプリンタをお持ちならArduinoと各種パーツを使い組み上げ、そして実際に動かして試すことが出来るようになっています。
ベースとなる簡単なサンプルスケッチもダウンロード出来るようになっているようなので、まずは実際に動かして楽しむことが出来るかと思います。
実際に製作し動かすことが出来るものが手元にあると、あとはスケッチを変更して全く違う動きを試してみたりと・・・今後Arduino学習用に便利に使えると思います。
Arduinoを初めて使うようになったけど、何をしてみよう？
そんなArduinoをこれから始めてみようとお考えの方に読んでいただきたい内容の書籍となってます。
目次
【書籍】「Arduino」と「3Dプリンタ」でロボットを作ろう
これまでArduinoや3Dプリンタを使って電子工作で作ってきた物の中のほんの一部となりますが、いくつか本書で紹介しています。
実際に作って動かすことによりArduinoへの理解も深まり、そして手元にこのような動くもののベースがあると今後新しい知識を得た時も全く違ったアプローチで動かすなどテスト環境等でも便利に使うことが出来ると思います。
簡単に本書で紹介したものの一部を見ていきます。
Plotclock
Plotclockと呼ばれる3つのサーボモーターで時間を描くアナログだけどマイコンを使ったデジタル制御で動かす面白い時計を紹介しています。
これは電子工作を始めた時にArduino学習用としてキット販売されているものを作ったものです。
Plotclockは非常に有名なプロジェクトとなり3Dプリントパーツやベースとなるスケッチも公開されています。
キットを購入しなくても3Dプリンタをお持ちならパーツを自分で作り組み上げることが出来ます。
Arduinoを始めたばかりの頃に作ったものですが、キットなので必要なパーツは全てセットになっているのですが組み立てやスケッチに関して説明書的なものが一切なく、この当時はArduinoのライブラリやスケッチ(プログラム)のことも全く分からず、実際に上手く動かすまでには非常に苦労して製作した覚えがあります。
結果的にArduinoのライブラリの使い方や仕様、スケッチの書き方・コンパイル方法、そしてサーボモーターの制御方法など非常に多くの知識を得ることが出来ました。
製作していた当時はコンパイルを上手く通しサンプルスケッチを動かすところまでを目標でやっていましたが、2年経った今ではパーツのモデリングからスケッチ全体までおそらくオリジナルで全て作ることができそうなので、オリジナルPlotclock製作に挑戦してみようかななんて事も考えています。
Arduinoで動かす4足歩行ロボット製作ノート
電子工作を始めた時とほぼ同時期にFusion360(3D CADソフトです)を使ったモデリングの勉強も始めました。
そして初めてパーツを設計して3Dプリンタで製作、Arduinoと組み合わせて動かす4足歩行ロボットとして完成させました。
CADを使ったモデリングも初めて、そして8つのサーボモーターを制御して動作させるなんてことも全く初めてだったので3ヶ月ほど製作に没頭した楽しい思い出があるロボットです。
この4足歩行ロボットはArduino学習用の良い教材として使って頂けると思います。
本書では最低限動かすベースとなるテストスケッチ等をご紹介していますが、例えばBluetoothやWi-Fiなど無線モジュールを接続して操作したりとアイデア次第でカスタムして遊ぶことが出来ます。
最近製作したArduino無線コントローラーのテストでも動かして遊んでいましたが、このようなArduinoを使って動くベースモデルを1つ作っておくと、今後Arduinoを学習していき得たものをテストで試すなどテスト環境でも便利に使えると思います。
また、こちらのロボくんは本書やブログではまだご紹介できていませんが、上記の4足歩行ロボの関節を1つ増やした12サーボモーターで動かす構成になっています。
関節が増えた分、動かせる可動範囲が増えているので更に面白い動きも付けることが出来るようになっています。
実際に動くものを作り動かしながら学んでいくと理解も深まり、いろいろと発展していくのも電子工作の面白さの一つですね！
こちらの12サーボ構成のロボくんは書籍には掲載していませんが、本ブログであらためて詳しくご紹介できればと考えています。
ロボットアームやリーダーアームの製作
SG90サーボモーターを使って動かすロボットアームも紹介しています。
こちらはオリジナルで作ったモデルもあるのですが、本書ではThingiverseに公開されていた素晴らしいモデルがあったのでこちらを3Dプリントパーツで出力させ製作しています。
Thingiverseにはパーツデータは公開されているのですが、これを動かすためのスケッチが一切ないため各サーボモーターの可動域を考えこのロボットアームを動かすためのスケッチを作っています。
また応用例としてロボットアームと連動して動かす小さなリーダーアームを使って動かしたりもしています。
簡単な作例ですが、サーボモーターの可動域の調整やArduinoのデジタル入出力・アナログ入力(ADC)に関して動かしながら学ぶことが出来ました。
またアナログジョイスティックを使った簡単なコントローラーも製作しました。
このようなコントローラーを1台作っておくと、これからテスト環境で何か動かしてみたい時に役立ちます。
そしてこちらは本書では紹介していませんが、上記コントローラーを無線化して最近このようなArduino無線コントローラーを製作しました。
実際に作って動かしながら学び、そしてさらに得た知識を加えて発展させていく・・・少しずつですが出来ることが増えてくるとさらにArduinoを使った電子工作が楽しくなってきますね！
サーボモーターの基礎知識
これらが本書でご紹介している主な製作物紹介の内容となります。
書籍では全てSG90という小さなサーボモーターで動かす簡単な製作物を紹介しています。
SG90は電子工作やホビー用途などでよく使われる安価なサーボモーターとなりますが、Arduinoを使った製作物で便利に使うことが出来ます。
Arduinoでサーボモーターを制御出来るようになるだけでも、このようにいろんなものを作って楽しむことが出来ます。
Arduinoにはサーボモーターを制御するためのライブラリが用意されているので、基本的にはあまり難しいことを考えなくても簡単に動かすことが出来るようになっています。
そして普段あまり意識しなくても動かすことが出来るのですが、サーボモーターが動く原理やPWM制御について理解しているとサーボモーター以外にもいろいろと応用する事が出来るので、サーボモーターの基礎知識なども少しまとめて本書で紹介しています。
最後に！
これからArduinoを使った電子工作を始めてみようとお考えの方が、実際に作って動かし理解しやすいものをいくつかピックアップしてまとめた形の書籍内容となります。
これまで電子工作で作ってきたものの中でほんの一部の紹介となりますが、簡単なスケッチで動かし試すことが出来るものばかりを選んでいるので、これからArduinoを使った電子工作を始めてみようとお考えの方に読んで頂きたい内容のものになっています。
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本を買いました。
頑張って下さい。
おおー、ありがとうございます。
趣味で楽しんでいるだけなので、頑張るっていう感覚は全く無いのですが・・・
でも頑張ります。
ありがとうございます(^o^)