坂本元の写真こんにちは、「はじめロボットチャンネル」の坂本 元(さかもと はじめ)です。

現役のロボットエンジニアです。重工メーカーを脱サラし、高校生のときに見たロボットアニメに憧れて、ヒューマノイドロボットや研究用制御システムの開発をしてきました。ロボワンやロボカップのロボットコンテストで優勝した実績があります。

これまで約20年間のロボット開発を通して、機械、電気、制御、プログラミングなど、多くの技術を学びました。

私は、ロボットアニメのロボットを作りたいという夢を目指して、多くの人とロボット技術を共有していきたいと考えています。

以下の、オンライン講座を開設しました(講座は、外部サイトudemyにリンクしています)。

 

アルディーノマイコンと電子工作入門

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アルディーノマイコンと電子工作入門

Arduino(アルディーノ)のマイコンボードを使って電子工作を学びます。マイコンボードでLEDを点灯したり、センサーを使って測定したり、音を鳴らしたり、サーボモータを回したりします。

学習内容

マイコンボードの使い方
電子部品の使い方
電子回路図の読み方
配線図の読み方
ブレッドボードによる電子部品の配線方法
マイコンのプログラミング

講座内容

このコースでは、アルディーノ(Arduino)というマイコンボード使って、電子工作を学びます。

このコースは、初心者向けですが、実用に応用できる技術が学べるように考えて、カリキュラムを作成しています。

この入門コースを修了すると、マイコンボードを使って、シンプルな電子部品を動かすことができるようになります。

アルディーノマイコンは、マイコンボードの定番とも言われています。このコースでは、アルディーノマイコン使って、電子工作を体験します。

はじめに、アルディーノマイコンについて学びます。

このコースを体験するために、準備するものを学びます。

次に、アルディーノの公式サイトにアクセスします。

アルディーノのソフトウェア開発環境「アルディーノ IDE」をPCにダウンロードしてインストールします。

電子回路の入門として、LEDと抵抗を使って、電子回路に流れる電流が制限できるのを確かめます。

そのあとは、セクションごとに、一つの電子部品をとりあげて電子工作を体験していきます。

  • 使用する電子部品を学ぶ
  • 電子部品をマイコンに接続する電子回路図を学ぶ
  • ブレッドボードを使って電子回路を配線する
    はんだづけは行わないので、はんだごては不要。
  • マイコンのプログラミング
    アルディーノのデジタル出力、デジタル入力、アナログ入力、のプログラムを作成する。状態によって判断する条件分岐のif文のプログラムを作成する。
    センサのタイムチャートを読んで、データを受信するプログラムを作成する。
    アルディーノ標準ライブラリを使用したプログラムを作成する。
    アルディーノの標準でないライブラリをインストールし、プログラムを作成する。
  • プログラムを実行する
    LEDを点灯する。
    スイッチの状態を読み取る。
    電池の電圧を測る。
    ポテンショメータの角度を読み取る。
    フォトレジスタで明るさを検知する。
    圧電スピーカーで音を鳴す。
    超音波距離センサで距離を測る。
    温湿度センサで、温度と湿度を測る。
    液晶ディスプレイに文字を表示する。
    サーボモータを回す。

このコースの対象受講者

  • マイコンの初心者・入門者。電子工作の初心者・入門者。
  • マイコンのプログラミングをこれから始めたい人。電子工作をこれから始めたい人。

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マイコンとレゴを使ったロボットカーの開発

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マイコンとレゴを使ったロボットカーの開発の写真

マイコンとレゴを使ったロボットカーの開発

アルディーノ(Arduino)マイコン、おもちゃのブロック「レゴ(LEGO)」、超音波距離センサーを使って、障害物をよけて進むシンプルなロボットカーを製作します。

学習内容

シンプルなロボットカーの仕組み
マイコンボードの使い方
電子部品の使い方
電子回路図の読み方
ブレッドボードを使った電子部品の配線方法
マイコンのプログラミング
複数の電子部品を組み合せたプログラミング
レゴを使ったロボットカーの車体の組み立て方
自動走行のプログラミング
障害物をよけるプログラミング

講座内容

このコースでは、マイコンボードと「レゴ(LEGO)」を使ってシンプルなロボットカーを製作します。

車に、センサーを搭載して、マイコンボードにプログラミングをして、自分で障害物をよけるロボットカーを作ります。

マイコンボードは、使いやすくて定番の「アルディーノ(Arduino)」を使います。

ロボットカーの車体は、おもちゃのブロック「「レゴ」を使って組み立てます。そのため、車体の製作に工具は必要ありません

電子部品の配線には、ブレッドボードを使います。そのため、電子回路の製作に、はんだ付けは必要ありません

360度回転するサーボモータで、タイヤを回転させて、ロボットカーを走らせます。

超音波距離センサーを使って、非接触で、前方の障害物までの距離を測ります。

これらの電子部品をマイコンボードに接続し、組み立てたロボットカーに搭載します。

ロボットカーが自分で判断して行動するプログラムを作成します。

プログラムを実行し、パラメータを調整して、障害物をよけて進むロボットカーの完成です。

はじめに、このコースと一緒にロボットカーの製作を体験するために、準備するものを学びます。

次に、アルディーノについて学びます。アルディーノのソフトウェア開発環境を、パソコンにインストールします。

そのあと、障害物をよけて進むロボットカーを開発していきます。

  1. ロボットカーの仕組みを学びます。
    ・ロボットカーを組み立てます。
  2. ロボットカーのタイヤを回します。
    ・ポテンショメータの使い方を学びます。
    ・サーボモータの使い方を学びます。
    ・ポテンショメータとサーボモータを、マイコンボードに接続する電子回路を学びます。
    ・ポテンショメータとサーボモータを、マイコンボードに配線します。
    ・サーボモータのPWM信号を変えるプログラミングをします。
    ・プログラムを実行して、右左のタイヤをそれぞれ独立に回して、ロボットカーがどのような方向に動くのかを確かめます。
  3. ロボットカーに自動走行させます。
    ・自動走行するロボットカーのプログラミングをします。
    ・プログラムを実行して、ロボットカーが、前進、後退、右回転、左回転、と自動走行するのを確かめます。
  4. 超音波距離センサーで距離を測ります。
    ・超音波距離センサーの使い方を学びます。
    ・超音波距離センサーを、マイコンボードに接続する電子回路を学びます。
    ・超音波距離センサーをマイコンボードに配線します。
    ・超音波距離センサーで距離を測るプログラミングをします。
    ・プログラムを実行して、超音波距離センサーで距離が測れるのを確かめます。
  5. ロボットカーに障害物をよけさせます。
    ・障害物をよけるロボットカーのプログラミングをします。
    ・プログラムを実行して、障害物がなければロボットカーは前進、障害物があればロボットカーは右回転して障害物をよけるのを確かめます。障害物をよけるパラメータを調整して、ロボットカーの完成です。

このコースの対象受講者

  • アルディーノやマイコンで、簡単な電子工作を経験したことがある初級者。
  • マイコンボードを使ってロボットを作りたい人。

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