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あなたはいつもあなた自身のロボットを作りたいと思っていましたか？思ったほど難しくはありません。利用可能な多くのスターターキットの1つを使用するか、標準の電子コンポーネントの配列を使用して独自のプログラム可能なロボットを作成できます。
ロボットの電子頭脳には、Raspberry Pi、Arduino、または別のタイプのマイクロコントローラーを使用できます。モーターを制御して、ホイール、トラック、さらには脚を使用してモーターを動かすためのドライバーボードが必要になります。または、ロボットアームを作成することもできます。
ここでは、ロボットを作成するための最も人気のある興味深いアプローチのいくつかを探ります。
1.車輪付きロボット
構築する最も人気のあるタイプのDIYロボットは、ミニチュアカーに似ており、シャーシと、通常は2つまたは4つのホイール、場合によっては6つのホイールを備えています。
ラズベリーパイを使用するかどうか、 Arduino 、または別のマイクロコントローラーの場合、ホイールを回転させるDCモーターに接続するためのモータードライバーボードが必要です。パワーバンクやバッテリーパックなどのポータブル電源も必要です。
シャーシはロボットの本体を形成します。このために、キットを購入するか、3Dプリント/レーザーカットされたパーツまたは手元にある材料を使用して、独自のカスタムシャーシを最初から作成することができます。
トリッキーな地形の場合、ロボットにキャタピラートラックを装備したり、NASAのPerseveranceMarsローバーのようなロッカーボギーサスペンションシステムを装備したりすることもできます。
操舵可能な車輪を追加することもできますが、ロボットを操舵する最も簡単な方法は、一方のモーターをもう一方のモーターよりも速く動かすことです。または、角度の付いたローラートレッドを備えた特別なMecanumホイールを使用して、横にシフトできるようにすることもできます。
ロボットにセンサーを追加すると、プログラムされたロボットが自律的に移動するのに役立ちます。超音波距離センサーは障害物を回避することを可能にし、下向きのIRセンサーは床の黒い線を追跡するために使用できます。
OpenCVなどのコンピュータービジョンライブラリを使用して、リモートビデオ表示やオブジェクト認識用のカメラを追加することもできます。
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2.セルフバランスロボット
二輪の自己バランスロボットは、加速度計とジャイロスコープセンサーを備えたIMU（慣性測定ユニット）を使用して、動きと回転を検出します。これにより、モーターに合わせてバランスを調整し、転倒を防ぐことができます。
数学といくつかの高度なプログラミングを十分に理解する必要がありますが、ロボットが転がり、直立したままでいると、結果は非常に印象的なものになる可能性があります。
3.脚式ロボット
このコンセプトには足があります…文字通り。ロボットの脚の作成と操作は、ホイールを使用するよりもはるかに難しいです。柔軟な脚のジョイントを作成し、各ジョイントにサーボモーターを追加して、正確に移動できるようにする必要があるためです。ジョイントは通常、3Dプリントまたはレーザー切断を使用して作成されます。
続きを読む： 初心者のための3Dプリントの方法
4脚、6脚、または8脚のロボットを構築すると、二足歩行ロボットよりも安定性と制御が容易になります（以下を参照）。欠点は、これらすべてのレッグサーボを接続するために必要な配線の全負荷が発生することです。ロボットの猫、犬、昆虫、クモを作りますか？
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4.二足歩行ロボット
スターウォーズスタイルのロボットを自分で作りたいなら、これがあなたが探しているドロイドです。
二足歩行ロボットは、脚の数が多いロボットよりも配線が簡単ですが、転倒しないようにバランスをとるという追加の課題があります。
スムーズな歩行動作を実現することは、ロボットが歩きながら直立した状態を維持するための鍵です。必要に応じて、加速度計とジャイロスコープセンサーを備えたIMUをインストールすることもできます（上記の自己バランスロボットを参照）。
より人型のロボットの場合は、作成物に可動アームを追加できます。これを使用して、落下し始めた場合に直立状態を維持することもできます。
5.ロボットアーム
ほとんどの産業用ロボットは、アイテムを拾い上げて操作する機械式アームです。独自に作成したい場合は、開始するために利用できるキットがいくつかあります。 PiArm 。
ロボットの脚と同様に、アームはいくつかの関節で構成され、各関節にはその動きを正確に制御するためのサーボモーターが装備されています。器用さを最大にするには、少なくとも6自由度（6DOF）を提供するのに十分な関節（回転ベースを含む）を備えたアームが必要です。
独自の腕を最初から作成するには、Meccanoのようなおもちゃの構造セット、または次のようなより専用の精密なロボット構築システムを使用できます。 アクトボティクス 。
車輪付きロボットのシャーシに取り付けることで、ロボットアームを可動にすることもできます。
6.水中ROV
ホーマーシンプソンが歌の形で予測したように、将来的には誰もが海の下に住むでしょう。それまでは、水中ロボット、別名ROV（遠隔操作無人探査機）で海を探索することをお勧めします。
まず最初に：水と電子機器は良い組み合わせではありません！したがって、ロボット内部の電子機器を保護するには、ハウジングの優れた防水性が必要になります。安全性を高めるために、内部の有線接続を樹脂でコーティングすることもできます。
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ミニROVを動かすには、プロペラに接続されたブラシレスモーターが必要です。横方向の操舵は車輪付きロボットの操舵と似ていますが、垂直方向のプロペラを追加すると、ロボットの水中での深さを制御できます。
ジャイロスコープは水中でのロボットの向きを感知するのに役立ち、カメラとライトはリモートオペレーターが見ることを可能にします。水を介して別のデバイスにワイヤレスでビデオを送信するのは簡単ではないため、ケーブル接続をお勧めします。
7.ロボットの魚
究極の水中ロボットには、ロボフィッシュを作成できます。 1つを構築することは野心的なプロジェクトであり、精密な3D印刷と、ボディのカスタム設計、およびステアリング用の可動フィン/テールが必要です。
ロボットの魚のいくつかの印象的な例は、彼らの行動を研究するために魚の実際の群れと一緒に泳ぐための慎重な方法を探している学術研究チームによって作成されました。 CSAILMITのチームがSoFiを作成しました。このロボットの魚は、マグロのひれに使用される生物学的システムに触発された独創的な尾。
今日、独自のロボットを構築する7つの方法：成功
ロボットを構築したら、それを制御する方法はいくつかあります。別のデバイスまたはコンピューターから手動で操作できます。または、特定の動きのパターンに従うようにプログラムします。ロボットアームを使用する一般的な方法です。
構築できるロボットの7つのタイプは次のとおりです。
- 車輪付きロボット
- 自己バランス
- 二足歩行ロボット
- 二足歩行
- ロボットアーム
- 水中ROV
- ロボットの魚
ロボットを真にスマートにするには、自律的に動作できるようにマイクロコントローラーまたはシングルボードコンピューターをコーディングする必要があります。このためには、センサーやミニカメラを追加して、ロボットがどこに向かっているのかを感知/確認し、障害物を回避できるようにする必要があります。
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フリーランスのテクノロジーおよびエンターテインメントジャーナリストのPhilは、RaspberryPiの公式本を数多く編集しています。長年のラズベリーパイと電子機器のいじくり回しで、彼はMagPiマガジンの定期的な寄稿者です。
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