手乗りアームロボット M5ver

“できるかぎり小さく”をコンセプトにアームロボットを製作。通常のサーボモータでは実現できなかったため、遊星ギアを装備したマイクロステッピングモータを探し出して実現。

動画

開発素材

ツール

Arduino IDE

KiCad

デバイス

M5Stamp

システム構成

構成

ロボット部

• 各関節 直径5㎜のステッピングモータ＋遊星ギア（ギア比 1:120 モータ抵抗14Ω おそらく...）
• グリップ部 直径5㎜のステッピングモータ＋遊星ギア（ギア比 1:20 モータ抵抗14Ω）
• モータドライバー MP6506
• モータードライバ制御及びI2C送受信 ATtiny1616
• 基板サイズ 14mm x 12mm

ストーリー

コンセプト

できる限り小さいアームロボットの製作

背景

小さくて「かっこいい」ロボットが作りたかった。

構想

無線での操作を考えたため、コントローラはM5ベースで、ロボット部はサーボモータで4軸以上を考えた。

製作理由

ノートPCの隣においても違和感ないサイズ

製作のポイント

小型化を実現するため通常のサーボモータを利用せず、遊星ギア付きにステッピングモータを利用した。 超小型のステッピングモータを動作させるため、モータドライバー基板をモータサイズに合わせて製作。

こだわりポイント

デザイン性

アームロボット

• 数多くの自作アームロボットがあるが、デザイン性が乏しく感じられた。
• より「COOL」なデザインを実現すべく機能性を維持しスマートになるよう考えた
• 各軸のステッピングモータから延びるケーブルの取り回しを美しくするため、デージーチェーン接続とし線数を最低限とした。

機能性

アームロボット

• 4軸を最低限とし、かつ安定的に動作し複雑な動作ができるよう心掛けた。
• 設計や製作上難しさは増えるが、グリップ部は三本指にし複雑形状のものでも掴めるようにした。

難しかった点

• ドキュメントが無く現物しかない
• ステッピングモータの軸が小さく、３Ｄプリンタで製作した軸受けを舐めてしまう。 → 改善策は軸にM1.6のナットを接着し軸を太くし且つ軸受けを６角形にすることで引っかかりを多くした。
• 小さい作業が老眼で見えない。

今後の改善ポイント

現在は各関節間を繋ぐI2Cケーブルが1.27mmピンソケット/ヘッダーで作成しているが、しっかりしたコネクターに変更したい。 同様に接続ケーブルもフレキシブルケーブルに変更し、よりデザイン性を高めたい。

今後

アームロボットをより小さくするアイデアがあるのでこれを実現したい。

メンバー

• 

  moguzo.com @moguzo

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