てまりのユニバーサルデザイン

リモート操作できるIoTラジコンにバッテリーを搭載します。安価でコンパクトで容量の多い、Lettop 10000mAhモバイルバッテリー を載せることにしました。

バッテリースタンド制作

タミヤのユニバーサルプレートをベースにラジコンを作っています。モーターなどを搭載していたらスペースがなくなりました。

モバイルバッテリーを縦に載せる必要があり、バッテリーを挟み込むスタンドを作ることにしました。

3Dプリントしたスタンドに、フェルトシールを貼り付けます。

モバイルバッテリーを強く挟み込んでも、傷つけることはありません。

ラジコンの後部に、バッテリースタンドができました。

モバイルバッテリーをはめると、しっかり固定されます。

逆さにしても、バッテリーは落ちません。

IoTラジコンハードの完成

いったんIoTラジコンの1号機は完成です。

軽く動作チェックしたところ、インターネット経由で前進、後退、右旋回、左旋回、アーム上げ下げができました。

スマホを搭載してZoomでつなぐと、遠隔地で移動や視点変更ができます。

視点が低いので、使い方が限定されますが、比較的安価に自作できるのが魅力です。

ラジコン操作のインターフェイスはまだないので、追って作ります。

制作中のラジコンを、ネット経由で操作できるようにします。電子工作したものを、簡単にIoT化できる、obnizボードを搭載することにしました。

obnizに足をつける

obnizボードは左上にWi-Fi設定用のスイッチもあるので、IOピンは下を向いた方が良いでしょう。

ラジコン搭載時にジャンパーワイヤーを挿せるよう、obnizに足（？）をつけることにしました。

obnizの足は以下のような形状です。（3Dプリントの都合で倒れています。）

切れ込み部分にobnizを差し込む想定です。

3Dプリントする際は、変形するTPUがベストだと思います。

適度な強度がありながら、柔軟性があるので、割れる心配もありません。

レーザーカットしたアクリル板でobnizと足をはさみ、ネジ止めします。

ラジコンにobniz搭載

足つきobnizを、ラジコンへネジ止め。

余っている配線を、obnizとアクリル板の間に収納します。

ハードの完成は見えてきました。

あとは、後ろにバッテリーを積むだけです。

スマホを搭載するIoTラジコンを作っています。ある程度パーツが出来上がってきたので組み立てます。DCモーター周りを保護することを考え、耐久性の高い形態としました。

既製品と自作パーツを組み合わせ

全体としては、タミヤのユニバーサルプレートをベースに、サーボブランケット（SG-5010）を搭載する構想です。

ユニバーサルプレートの穴と、サーボブランケットの穴に互換性はないので、この２つをつなぐアクリル板を作ります。

レーザーカッターで自作したアクリル板。まずはサーボブランケットをネジ止めします。

一方ユニバーサルプレートは、モーターやジャンパーワイヤーを搭載します。

スペーサーと3Dプリントした壁で空間を作り、さきほどのアクリル板でふたをします。

断線しにくい形態に

断線しやすいDCモーターと導線部分がしっかり保護され、耐久性が上がりました。

あとは、バッテリー、マイコンを搭載すればOKです。

少しずつですが、開発を進めます。

obnizボードのディスプレイを、うっかり割ってしまうことがありました。レーザーカッターでアクリルケースを作って保護することにします。

obnizケースのSVG制作

obnizボードは公式ページで機械図が公開されています。これを元にケースをつくりましょう。

家にあるレーザーカッターでは黒のアクリルしかカットできません。ディスプレイ部分はくり抜きます。透明アクリルを切断できるレーザーカッターなら、ディスプレイ部分のカットは不要です。

今回自作したobnizケースのSVGはアップしています。

アクリルをレーザーカット

「FABOOL Laser Mini 3.5w」で、2mmの黒アクリルを切断します。

アクリル切断時は臭いので、換気をしっかりした方が良いです。

M2スペーサーでケース組み立て

カットしたアクリル板にM2スペーサーを取り付けます。

アクリル→スペーサー→obnizボード→スペーサー→アクリルという順番で組み立てれば完成です。

左上はアクリルをへこませているので、ボタンの干渉はおこりません。

ピン番号が見えなくなりましたが、12本くらいなら数えればいいかなと思い、番号部分をふさいでしまいました。

Amazonでケースが買える

私の場合は材料と機材が揃っている関係で、ケースを自作した方が安上がりです。

もし、材料が揃っていない場合、Amazonで買う方が良いでしょう。

先月からobnizのアクリルケースが1,100円で販売されるようになりました。色もスカイブルーが用意されていて、カッコイイ感じです。

3Dの飛び出す絵本を長男が見せてくれました。紙だけで作れる手軽さがあるので、コロナ禍で自宅で過ごすときに作るのも良いでしょう。

紙を折り曲げ3Dに

ハート型の顔？

長男が作った本は、3Dの顔らしきものが飛び出してきます。

基本的には、折り曲げた紙に切り込みを入れ、逆側に折りたたんで作るのだと思います。

髪の毛だけ3Dの人。

空間認知能力の向上に、良い遊びではないでしょうか。

コロナ感染対策を行う長男が、だんだん重装備になっていきます。ついに防護服を着るようになりました。

腰には吸入器？

ビニール袋をつなぎ合わせて作った防護服。腰には何故か牛乳パックがついています。

これは取り外せるようで、フィルター（マスク）を通した空気を、ストローで吸い込んで使うそうです。

吸入器？でしょうか。

自宅にいる時間が長くて、クリエイティブの時間はありますが、外の刺激が少なくて、クリエイティブの幅が狭まっているのが気になるところです。

家族がコロナで自宅療養中、自宅療養サポートセンターから食料品の支給がありました。意外にもエナジードリンクがたくさん入っていたので、これを飲んで、仕事を頑張ることにします。

自宅療養サポートセンターからの支給

保健所からの紹介を受け、自宅療養サポートセンター（うちさぽ東京）の食料品配送を申し込みました。

1名分の申し込みで、段ボール3つ分の食料品が届きました。

子供たちの給食もなかったので、食料品が届くのは非常にありがたいです。

エナジードリンク支給！？

届く食料品、飲料はランダムのようで、私の家には6本のエナジードリンク「MONSTER」が入っていました。

・・・なかなか攻めたチョイスです。

これは自宅待機を余儀なくされ、仕事がひっ迫する父母に向けた贈り物でしょう。

MONSTERを飲んで、仕事に励みます。

DCモーターに導線をはんだ付けすると、電子工作の途中に断線してしまうことがあります。断線を防ぎつつ、開発のしやすさも考慮して、ブレッドボードを挟むことにしました。

断線しやすいモーター接続

モーターにつけた導線が切れてしまう。そんな経験が多々あります。

マイコン（obniz）とモーターを直接つないでいるのが一因でしょう。

マイコンのUSBを抜き差しするときに、ジャンパーワイヤーが引っ張られ、断線の原因になっているのだと思います。

はんだ付けしているので、断線するとショックです。

ブレッドボードを挟む

ジャンパーワイヤーでobnizとモーターを直接つながず、ブレッドボードを挟むことにしました。

都合上、タミヤのユニバーサルプレートに搭載できる、ブレッドボード設置台を3Dプリントしました。

小型のブレッドボードがはまります。

ジャンパーワイヤーが車輪に巻き込まれないよう、壁も作っています。

これで、モーターの導線接続部分に負担はかからず、断線の心配はなくなりました。

後ほど上からふたをかぶせて、完全に保護します。

スマホホルダーをチルト（垂直方向の首振り）できるようにします。Amazonで売られているパーツを組み合わせて簡単にできました。

スマホホルダーとサーボブランケット

使ったパーツは以下です。

• サーボブランケット（MG995 MG996R用）
• スマホホルダー（背面に1/4ネジを差し込めるタイプ）
• 1/4ネジ
• サーボモーター

サーボモーターはSG5010を使っていますが、通常はパワーがあるMG995 MG996Rの方が良いと思います。

簡単に組み立て

サーボブランケットは説明書がないので、なんとなく組み立てます。

出来上がったブランケットと、スマホホルダーがちょうどよく1/4ネジで接続できました。

一番下の土台だけ、レーザーカッターで制作していますが、他は既製品を組み合わせて簡単に作ることができます。

引き続きこのチルトマシーンを、ラジコンに搭載したいと思います。

レーザーカッター「FABOOL Laser Mini 3.5w」で、黒アクリルを切断しました。メーカーページのパラメータで問題なく加工できます。アクリルにネジ穴を正確に空けられて面白いです。

黒のアクリサンデーEX板

カットしたのはアクリサンデー社のEX板。レーザーの光を吸収する関係で、黒を用います。

2mmの薄さですが、強度は今のところ問題を感じません。

強さは普通ガラスの10数倍あるそうです。

アクリルをレーザーカット

初めてのアクリルカットです。ラジコンのパーツを作ります。

カット中は予想以上に悪臭がするので、換気はしっかりした方が良いです。

私はダクトのあるキッチンで、レーザーカットをしています。

一部つながっているけど意図的？

切断し終わったアクリル板を見ると、一部がまだつながっていました。

ネジ用の穴が、うっすらつながっています。

出力不足かと思いましたが、これはバラバラにならないため、意図的に設定されているのでしょう。

穴あけが面白い

ネジ穴を棒やすりでくりぬいていきます。

なんとなく、おもしろいです。

子供に手伝ってもらうと、喜ぶかもしれません。

初めてのアクリルカットでしたが、すんなり成功しました。

レーザーカッターは2次元ということもあり、3Dプリンターと比較して思い通りに作業が進む印象です。