自作ロボット製作で注意すること【初心者用】

こんにちは，えいたです．
この記事では「自作ロボット製作で注意すること」を記します．
私はクラシックマウスPico杯で優勝していて
現在は自作ロボットを製作しています．
その知識を生かしてここに記しています．
この記事を見ていただいている方はおそらく以下のことに奮起しているのではないかと考えます．

コードなロボットが作りたい！
自分のプログラミングや制御工学，電気回路の知識をフルで使いたい！
早くロボットの動作を見たい！
実験する前にバッテリーをつなぎたい！

しかし，上記のことに従っているとものづくりは簡単には進みません．
正しい順でことを進める手段をこれから記したいと思います．

自作より市販品のロボットで仕組みを学ぶ

ご存知の方もいらっしゃると思いますが
ものづくりではプロでも苦戦するようなことが世の中にたくさんあります．
初心者がさばけることはほぼありません．
要領よく勉強していくにはまず入門のステップを踏む必要があります．
自作ロボットでいきなり壱からプログラミングを考えたり
電気回路やハードのデザインを考えるよりも
すでに完成しているものを作るほうがよいです．

自作を促している『教育用ロボット』を購入する

まず教育用ロボットを購入してプログラミング力を磨くのが最優先です．
すでにプログラミング教室などで教育用ロボットを使用していた方や大学でさわりだけでもプログラミングをしていた方なら問題ありません．
これをする理由としては，自作ロボットを最初から始めるにしても
スタート地点からするべきことがわからないということが多いからです．
予めプログラミング教室やロボット大会で出場していたり
教育用ロボットに触れていると
どうすれば自作ロボットが作れるかのルートや
調べるべき専門用語を知る手段と自ずと出会えます．

私の場合はマイクロマウスというロボットの大会で
Picoという教育用ロボットをプログラミングさせて出場させてました．
そこで様々な方々と出会えて，結果的に上の写真のような自作マイクロマウスを作って出場させるところまでいきました．
しかし大会の実績はうまくいきませんでしたが．

ロボットアームは無論，市販のものを購入

ロボットアームには様々な工学の知恵が詰まっているんです．制御工学や電気回路，ロボット工学の分野から
逆運動学や
ヤコビ行列といったちゃんとした計算をすることできれいな関節の動きを実現させます．いきなり勢いでモーターを６つほど買ってなんとなくプログラミングさせるというやり方ではとても楽しめるものになるとは思いません．
ロボットアームの作りやプログラミングについて深く知れる教育用ロボットアームの市販品も多く売られています．
値段が高いと思います．
その際は大学などに進学すると
施設費で購入した実験用の教育ロボットアームがあります．
そこで学ぶのもありでしょう．

設計するなら，「大体」は許されない

上の写真は過去に私がコンピュータを「大体」という志で製作をしてたころのものです．
もちろん失敗してしまって，起動はしませんでした．
このころはコンピュータを起動させるための電気回路の設計を曖昧なままにさせてました．
コンデンサをおく位置はここにするなどは感覚でした．
本来ならICの近くに『どの程度の計算をするとこのくらいのμFがちょうどいい』
などの計算をする必要があったんです．しかしそれを怠ると
機械やコンピュータは全く応答してくれません．
しかし，私もまだ初心者の身にいますが
体で慣れるという意味では
ある程度まで勉強したら実習をするという形は好ましいです．
極端に最初から設計もせずに大体でことを進めるのは厳しいです．

加える電流値は慎重に扱うこと

上の写真は私がロボットに挿入したプログラムが間違った結果
ICが燃えたというものです．
モーターが基準値より高速回転すると
その道中にある電子部品は簡単に破壊されます．
プログラムを書くときは是非
if文で『300rpm以上のときは300rpmを維持する』
や『100rpm以下のときは100rpmを維持する』といった上限を決めるプログラムを作るなどの対策をすると好ましいです．
それかヒューズを挟んでください．

計測器をフル活用することがよい

計測器を買ってほしいです．
お金がかかってしまいますが，これなしにロボットを作ると
いざというトラブルは試作段階で何度も訪れます．そのトラブルに対処できずに出費が無駄に発生してしまうことになるんです．
是非とも
自作ロボットをつくりたい方には
安定化電源とテスターとオシロスコープを買っていただきたいです．
このURLの先に過去に安定化電源を使ってヒューズの紹介をしていた記事があります．
興味がある方は是非クリックしてください．