自律走行型のロボットをNVIDIA JetBot で作ってみる【組み立て編】

[SENSYN ROBOTICS（センシンロボティクス） Advent Calendar 2019](https://qiita.com/advent-calendar/2019/sensyn-robotics) の 20日目 担当の @Chitama です。

前回に引き続き、AIコンピューターを乗せた自律走行型のロボットを作ってみます。
## 自律走行型のロボットを走らせるまで

1. [必要な部品を揃える](https://qiita.com/Chitama/items/9f6cbc9d220a49b8cef9)
2. ハードウェアを組み立てる <font color="Blue">← 今回はココ</font>
3. ソフトウェアのセットアップする
4. 自律走行を試してみる

# 2. ハードウェアを組み立てる
今回の流れ。
2-1. 部品の確認
2-2. 2層の円形メインロボティクスシャーシの組み立て
2-3. カメラの組み立てと設置
2-4. モータードライバーの組み立て
2-5. メインシャーシへの各パーツの取り付け


# 2-1. 部品の確認
梱包はこんな感じです。
<img width="195" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/7a5467b9-593e-588f-ca84-ff701e8b7c72.png"/><img width="240" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/fc6137c2-e736-16db-bf79-1b64a764415c.jpeg"/><img width="240" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/392be798-2b6d-f8af-48b5-2abe0848f688.jpeg"/>
<img width="280" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/776ca81e-3696-b081-2ce1-2ff77c2748e1.jpeg"/><img width="280" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/02bb474f-5360-cb18-cc35-9350edd29394.jpeg"/>

部品を並べてみました。
<img width="600" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/2a251e6e-20e3-0dfb-55a9-31ee7da015ff.jpeg"/>

公式ガイドを見ながら組み立てます。
まずはじめにソフトウェアセットアップまで全て読んで全体像を掴んでおくことをオススメします。
[Assembly Guide for SparkFun JetBot AI Kit](https://learn.sparkfun.com/tutorials/assembly-guide-for-sparkfun-jetbot-ai-kit/all)
[Github NVIDIA-AI-IOT/jetbot Hardware Setup](https://github.com/NVIDIA-AI-IOT/jetbot/wiki/Hardware-Setup)

## 2-2. 2層の円形メインロボティクスシャーシの組み立て
[1. Circular Robotics Chassis Kit (Two-Layer) Assembly](https://learn.sparkfun.com/tutorials/assembly-guide-for-sparkfun-jetbot-ai-kit/all#1-circular-robotics-chassis-kit-two-layer-assembly)
注：公式説明の所々にある動画はjetson専用の動画ではなく、sparkfunの標準キットの組み立て方なので、参考程度に見てください。

メインシャーシを組み立てていきます。
使う部品はこちらです。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/9e7b484d-92d7-6eca-2b50-9170d97a771b.jpeg"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/0a4537a8-8b08-f354-083f-4145c96f35a9.jpeg"/>

#### モーターとタイヤ
モーターにシャーシモーターマウントタブを取り付けます。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/7ce892c7-7bee-6c23-d571-f67e313c0d5f.png"/><img width="355" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/8c616235-b5b1-901d-3c87-3655051f4cef.png"/>

ホイールにゴムタイヤをつけて、モータに装着します。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/8ce8ef7e-2546-99c8-7eed-ec3ec0778c12.png"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/9ce1e671-938d-a48f-4331-93aa74092ff3.png"/>

#### メインシャーシ
まずは、シャーシ1枚目。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/7a75d54e-f584-7f79-1de3-5f5b217ed468.png"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/74f9b813-fbb2-3fb7-8655-04f42b3f6c64.png"/>

キットには二つのボールキャスターが入っているのですが、白い方は、sparkfunの標準キットのものなので、今回は使いません。
黒いキャニスターは3つに分かれていて、ボール部分→細いパーツ→太いパーツの順番です。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/44689bf3-2879-1d6f-f215-132dd7333f4e.png"/><img width="287" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/def47e4c-343f-a25e-40fa-ea30dc327d7e.png"/>

もう一枚のシャーシに`デュアルロックテープ`を貼ります。
あとでネジ止めをする部分にかからないのようにこんな感じで貼っておきます。
<img width="368" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/ee632ac7-a447-4f71-38ca-0674b099942c.png"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/dce8e0a3-e1e2-7991-25e5-f04a3d0c6907.png"/>

#### 本体
これまで組み立てたパーツを組み合わせていきます。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/e97c2fde-3afd-ca92-dcc5-bc47dbade640.png"/><img width="400" alt="" src=""/>

組み立てたモータをシャーシのくぼみに合うように組み立てます。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/904de728-ebd0-8372-cbd5-feb82aacb005.png"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/8d82d56f-bc46-7c2a-a0b2-19a58b14657b.png"/>
<img width="385" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/ec6e332c-de58-6b7a-78e2-03098c36e278.png"/><img width="410" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/ef202f8d-6c50-c19c-b904-ea908431ce8f.png"/>


アルミの支柱を3本とりけて、この章での完成です。
<img width="405" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/940e3138-370f-6e57-4352-3832c3d92008.png"/><img width="390" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/a13701fb-b0a0-3250-dfc9-36c90fafb5c7.png"/>


## 2-3. カメラの組み立てと設置
[2. Camera Assembly & Installation](https://learn.sparkfun.com/tutorials/assembly-guide-for-sparkfun-jetbot-ai-kit/all#2-camera-assembly--installation)
カメラをアクリル製のパーツに取り付けていきます。
使う部品はこちらです。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/d19665e2-8f94-b417-2c58-9947bb768b90.png"/><img width="367" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/caf8c869-4fcb-b2af-3842-92d9d94e7b4f.png"/>

アクリルパーツは保護シールが保護シールが貼られているので、粘着テープなどでくっつけて剥がします。
[参考：箱庭技研 アクリル保護シートのはがし方](https://www.youtube.com/watch?v=LdXWsNMUdlI)
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/1ab7f904-cdfc-2171-76da-0123e9702f61.png"/>

アクリル板にナイロンの白ネジで四隅を止めてから、両脇にもアクリル板を嵌め込みます。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/1c711249-1985-1920-a725-1c1620f48fa0.png"/><img width="360" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/ddb5b09b-f5a4-8263-dae5-521c93d253d1.png"/>
ナイロン製の黒い支柱を4カ所つけます。
<img width="340" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/04cb4145-31ee-ac90-93c7-9088a69d8aae.png"/><img width="425" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/51031cfa-b732-ca7f-f32c-2dd7a3351ef7.png"/>
アクリル板のシャーシにカメラパーツを嵌め込みます。
<img width="395" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/d0f73941-1199-a103-2f04-589800e8e280.png"/><img width="360" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/c5283511-2b14-6cdc-6ac6-4df2239742c5.png"/>

アルミの支柱にネジで取り付けて、この章での組み立ては完成です。
<img width="350" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/f6ccfa4a-3fe9-7333-2d85-6ffc20b45d8e.png"/><img width="410" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/7fec156e-7ba9-af70-ce8a-6ec16708c587.png"/>

## 2-4. モータードライバーの組み立て
[3. Motor Driver Assembly & Configuration](https://learn.sparkfun.com/tutorials/assembly-guide-for-sparkfun-jetbot-ai-kit/all#3-motor-driver-assembly--configuration)
基盤系を組み立てていきます。
使う部品はこちらです。
<img width="385" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/720c6af8-2c57-8a3d-8c0d-283e9b409545.png"/>


#### はんだ付け
ピンをはんだ付けしていきます。
sparkfunのYoutubeにはハンダ付のレクチャーもあるので実践前に見ておくのもオススメです。
[sparkfun はんだ付けの方法](https://www.youtube.com/watch?v=f95i88OSWB4&feature=youtu.be)

単列 PTH ボードピンヘッダーを4ピンのものを1個、5ピンのものを3個になるようにニッパーで切り離します。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/e691e87f-0cca-66c7-1340-d67dab85373c.png"/>


青緑色の2ピンのネジ留め式端子は、`モーター接続`へ
<img width="300" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/088a63d0-9934-aca7-d66a-ec6df266d314.png"/><img width="300" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/480e7b99-3ab9-eebe-4d17-1739bf45ba17.png" />


4ピンのヘッダーは、`電源（VIN）接続`へ
ひとつ目の5ピンのヘッダーは、`拡張ポート`へ
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/13752a9d-bf77-49d9-ff4f-85e88f89ab13.png"/>

ふたつ目の5ピンのヘッダーは、Qwiicケーブルに接続するために`ユーザーポート`へ
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/3f35c5a9-3aec-89dd-8078-026ed935d298.png"/>

みっつ目の5ピンのヘッダーは、SparkFun `microB USBブレイクアウトのブレイクアウトポイント`へ
<img width="363" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/18dec9d6-43aa-1a28-4163-6a66d6a28bca.png"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/4b6773e6-2be3-7cc2-ad49-63c8d8126ad4.png"/>

#### ボード
全てのパーツをミニボードに差し込みます。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/ef19759c-78f2-ece3-fa46-039930cf23af.jpeg"/>
青緑色のねじ留めピンにモーターを付けます。

## 2-5. メインシャーシへの各パーツの取り付け
[4. Accessory Installation to Main Chassis](https://learn.sparkfun.com/tutorials/assembly-guide-for-sparkfun-jetbot-ai-kit/all#4-accessory-installation-to-main-chassis)
残りのと細かいパーツと `Jetson nano` を取り付けていきます。
使う部品はこちらです。
<img width="500" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/198d750a-0bb8-cba6-03f7-3cc61f0a6750.jpeg"/>


#### OLEDディスプレイ
Qwiicで動作する小型のOLEDディスプレイをつけます。
<img width="420" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/2af7e1d4-c41b-2308-4fca-e4dbf130b437.png"/><img width="355" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/a3f34d17-0960-2e6c-e2a4-94f1ed3ab6e5.png"/>


#### Jetson nano
`Jetson nano` を本体に取り付けていきます。
<img width="400" alt="" src=""/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/6f21a3ee-3c67-5220-5f7c-8eccf27c4af3.png"/><img width="400" alt="" src=""/>

カメラをつけます。
<img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/d838eaca-33f6-5743-2ec4-f32fdb2acc35.png"/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/0dadab0e-10ef-7c2d-5134-630481833300.png"/>

シャーシの幅を見て、バッテリー側にもにデュアルロックテープをつけます。
<img width="400" alt="" src=""/><img width="400" alt="" src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/91552/8be22dc9-a949-73ce-2409-05be137d079c.png"/>

# 次回

明日は、いよいよ `jetson nano` を起動してみます。