[2020] ヴァレンタ・オフローダーを組み立てよう

Introduction: [2020] ヴァレンタ・オフローダーを組み立てよう

About: スクール・クラブ活動に関わる皆様に楽しい教材を設計しています。自己学習と協力体験の両面から楽しさを追求します。

ヴァレンタ・オフローダーは micro:bit で操作できるラジコンカーです。レゴ・テクニックの部品と互換性があります。後輪に2つのギアモーターがあり、車体前方にマイクロサーボを使用しロベルヴァル・メカニズム (機構) を用いて前輪のステアリングを操作します。

このチュートリアルで解説する作り方については YouTube 動画 (英語) でも確認できますのでご参考下さい。

ヴァレンタ・オフローダーに取り付けられるオプションパーツ (3Dデータ) を Thingiverse で公開しています。GoPro カメラを車に搭載するパーツや、オフロードカーのボディなどをフリーでダウンロードできます。3D プリンター印刷に挑戦してヴァレンタ・オフローダーをカスタマイズしてみましょう。

その他のチュートリアルも参照してフリーのサンプルコードをダウンロードできます。全てプログラミング済みですのですぐに遊べます。サンプルコードの解説についてはチュートリアルをご参照ください。

Supplies

ヴァレンタ・オフローダーには別途、micro:bit (1個)、単3電池 (4本) を使用します。

Step 1: サーボに取り付ける部品を確認しましょう

ではさっそく組み立ててゆきましょう。

車の操舵 (ステアリング) にサーボという部品を使用します。このサーボに、サーボホーンアダプター、ドッグボーンという付属部品を図の様に取り付けてゆきます。次以降のステップで詳しく解説してゆきます。

Step 2: サーボをボディの下側から取り付けましょう

次にサーボをボディの下側から取り付けます。

図を確認しながらサーボの向きに注意してボディに取り付けてください。

ボディのツメ (hook) を少し外側に広げて、サーボの両端に引っかけてください。

Step 3: サーボケーブルを後方の穴から通しましょう

サーボのケーブルを下側から後方にグルっと回して、後方の穴から通しましょう。

Step 4: サーボは正しく取り付けられましたか?

サーボがボディのツメ (hook) で固定されているか、サーボが正しい向きをしているか、サーボのケーブルを後方の穴から上に通しているかなど、図を見ながら確認してください。

Step 5: サーボホーンアダプターをネジで固定しましょう

図を確認しながらサーボホーンアダプターをサーボにネジで固定しましょう。小さなネジ用のスクリュードライバーが必要です。

Step 6: ドッグボーンをステアリングに取り付けましょう

進行方向に前輪を操舵するパーツをステアリングといいます。

ステアリングのパーツを左右にかじ取りするパーツをドッグボーンといいます。

ステアリングのパーツの左右に3つづつ穴があります。

図を確認しながら、3つある穴のどちらか端にドッグボーンを左右に1つづつ取り付けます。

Step 7: ステアリングをボディに取り付けましょう

前回のステップで作ったステアリングを図を確認しながらボディに取り付けましょう。

左右のドッグボーンもサーボホーンアダプターの穴に取り付けます。

Step 8: 4本の単3電池をバッテリーホルダーに取り付けましょう

単3乾電池を別途で4本使用します。

バッテリーホルダーに電池の向きが表示されているので確認しながら1つ1つ電池を入れてください。

Step 9: バッテリーホルダーをボディに収納しましょう

電池を入れたバッテリーホルダーをボディ内部に収納します。

バッテリーホルダーのケーブルをボディのパーツにある通し穴 (slit) から通します。

Step 10: モーターコントローラーをプレートに取り付けましょう

micro:bit の指示によりモーターを制御する電子基板をモーターコントローラーといいます。

モーターコントローラーをプレートに取り付けます。

図を確認しながらプレートを少し外側に広げて端にあるツメ (hook) にひっかけて固定してください。

Step 11: プレートをボディに取り付けましょう

バッテリーホルダーを収納するボディ上部にプレートを取り付けます。

プレートのどちらか片方をボディのツメ (hook) にひっかけます。ひっかけた方向に横にプレートを少し押して、もう片方を反対側のツメ (hook) にひっかけます。

電池交換の時にプレートを外す時も同様です。

どちらか横にプレートを少し押して片方をボディのツメ (hook) から外し、次に反対側にプレートを少し押してもう片方をツメ (hook) から外します。

Step 12: ギアモーターをボディに取り付けましょう

左右の後輪を駆動するギアモーターをボディに取り付けます。

タイヤを取り付けるシャフトをボディ外側に向けてください。

ギアモーターの赤ケーブルを車の後方側に、黒ケーブルを前方側に向けてください。

ギアモーターを下側からボディにパチッと取り付ける時にケーブルを穴から上に通します。

後のステップでケーブルをモーターコントローラーに接続します。

Step 13: 前輪、後輪をボディに取り付けましょう

前輪、後輪のタイヤを取り付けてゆきます。

ステアリングのパーツに前輪を取り付けます。丸い軸をしたタイヤを前輪に取り付けます。

ギアモーターのシャフトに後輪を取り付けます。シャフトの軸がアルファベット文字「D」の様な断面をしていますので、Dの軸をしたタイヤを後輪に使用します。

前輪と後輪タイヤにも外側と内側があるので、図を確認しながら取り付けてください。

Step 14: 前輪を取り付けましょう

ステアリングのパーツに前輪を取り付けます。

丸い軸をしたタイヤを前輪に取り付けます。

前輪に外側と内側があるので、図を確認しながら取り付けてください。

Step 15: 後輪をギアモーターに取り付けましょう

ギアモーターのシャフトに後輪を取り付けます。シャフトの軸がアルファベット文字「D」の様な断面をしていますので、Dの軸をしたタイヤを後輪に使用します。

後輪に外側と内側があるので、図を確認しながら取り付けてください。

Step 16: 後輪とボディに間隔をあけましょう

左右の後輪をボディにぴったりと隙間なく押し込んでしまうと上手く回転できません。

後輪とボディに1mmぐらいの隙間を空けて取り付けてください。

Step 17: 右後輪のギアモーターをモーターコントローラー (M2) に接続しましょう

右後輪のギアモーターとタイヤをボディに取り付けましたか?

右後輪のギアモーターのケーブルをボディ穴の下側から上側に通していますか?

右後輪のギアモーターのケーブルをモーターコントローラーの M2 と書かれているターミナルのピンに接続します。M2 ターミナルの2本あるピンの右側に赤ケーブルを、左側のピンに黒ケーブルを接続しましょう。

Step 18: 左後輪のギアモーターをモーターコントローラー (M1) に接続しましょう

左後輪のギアモーターとタイヤをボディに取り付けましたか?

左後輪のギアモーターのケーブルをボディ穴の下側から上側に通していますか?

左後輪のギアモーターのケーブルをモーターコントローラーの M1 と書かれているターミナルのピンに接続します。M1 ターミナルの2本あるピンの右側に赤ケーブルを、左側のピンに黒ケーブルを接続しましょう。

Step 19: サーボのケーブルをモーターコントローラーに接続しましょう

サーボのケーブルをモーターコントローラーに接続しましょう。

モーターコントローラーには SVG ピンという3本のピンが4か所 (P0、P1、P2、P8) あります。

SVG ピンの S はシグナルを意味し、サーボケーブルの黄線を取り付けます。

SVG ピンの V は電源を意味し、サーボケーブルの赤線を取り付けます。

SVG ピンの G はグランドまたはアースを意味し、サーボケーブルの黒線を取り付けます。

その他のチュートリアル内のサンプルコードでもサーボ用にSVG ピン (P2) を使用していますので、ここではサーボのケーブルをモーターコントローラーのSVG ピン (P2) に接続しましょう。

Step 20: バッテリーホルダーをモーターコントローラーに接続しましょう

ボディ内部に収納したバッテリーホルダーのケーブルを通し穴 (slit) からボディ外側に通してモーターコントローラーのDCジャックのポートに接続します。

Step 21: Angle:bit アダプターを取り付けましょう

モーターコントローラーに Angle:bit というアダプターを図を確認しながら取り付けましょう。

このアダプターを使うと micro:bit を取り付ける角度を横 (270度) にする事ができます。

Step 22: Micro:bit にサンプルコードを書き込みましょう

車を組み立てられましたか?ではチュートリアルを参照してみましょう!フリーのサンプルコードをダウンロードできますので、お手持ちの micro:bit に書き込んでさっそく遊んでみましょう。サンプルコードは全てプログラミング済みですのですぐに遊べます。サンプルコードの解説についてはチュートリアルをご参照ください。

Step 23: Micro:bit を 取り付けてみましょう

Angle:bit アダプターに micro:bit を図を確認しながら取り付けましょう。

micro:bit 正面が上側を向く様に取り付けます。

micro:bit にサンプルコードを書き込みましたらすぐに遊べます。

周囲に気を付けてラジコンカーを操作してみましょう!

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