Rover製作11 EspressoFrameの筐体(移動部)を組み立てる

# 環境
この記事は以下の環境で動いています。

| 項目 | 値 |
|:-:|:-:|
| CPU | Core i5-8250U |
| OS | Windows10 |

必用なハードウェア

* Pixhawk(ardupilot roverインストール済み)
* XBee一式(以前の記事で設定済み)
* Futaba(以前の記事で設定済み)
* Roboclaw（モータードライバ）
* モーターセットx2

# 概要
ロボットとして使えるように機体の組み立てをします。

[Roborecipeページ](https://project-srs.github.io/espresso_frame_roborecipe/)

# bottom部の組み立て

[ファイルはこちら](https://github.com/project-srs/espresso_frame_roborecipe/tree/main/espresso_frame_fabrication_parts/resources)

## レーザーカット（板厚5.5mm）部品の製作

| 名称 | 個数 |
|:--|:--|
| move_bottom | 1 |

## レーザーカット（板厚4.0mm）部品の製作

|名称|個数|
|:--|:--|
|move_bumpr_front_a |4|
|move_bumpr_front_b |6|
|move_sidewall_1 |1|
|move_sidewall_2L |1|
|move_sidewall_2R |1|
|move_sidewall_3 |1|
|move_sonar |2|

## 3Dプリント部品の製作

いくつか3Dプリントした部品を使います。

| 名称 | 個数 |
|:--|:--|
| led_base | 3 |
| psd_adapter | 1 |

## BottomPlateの準備

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| bottom_plate | MDF5.5mm LaserCut品 | 1 |

![bottom_plate.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/be8614d0-a276-ca1a-8aeb-412d1a6c4eb3.jpeg)

## LED取付

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| LEDモジュール| ケーブル取付済み | 3 |
| led_base | 3Dプリント品 | 3 |
| タッピングM3x12 |  | 6 |

LEDモジュールを台座に取り付けます

![bottom_led.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/21b92a75-a026-fe1a-53a7-ef6c5bea3f36.jpeg)

これをbase_plateの裏面に取り付けます

![bottom_asm1.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/b936f4ee-5ea2-67e8-c630-ab4152b2d4b9.jpeg)

## 電源

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| マキタバッテリーアダプター |  | 1 |
| M4x20 | 2点セムスを推奨 | 4 |
| M4ナット |  | 4 |
| グロメットKG-115 | ワッシャーがわり | 4 |

マキタバッテリーアダプターは底が平ではないので、ねじ止めに当たってかさ上げが必要です。

![bottom_asm2.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/f85eee34-224e-1bc7-4920-3e4965c54a3a.jpeg)

## side wallの取付

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| sidewall_plate1 | MDF4mm LaserCut | 1 |
| sidewall_plate2L | MDF4mm LaserCut | 1 |
| sidewall_plate2R | MDF4mm LaserCut | 1 |
| sidewall_plate3 | MDF4mm LaserCut | 1 |
| L字アングルck-100 | タカチ製 | 10 |
| M3x8 | 2点セムス推奨 | 10 |
| M3x10 | 2点セムス推奨 | 6 |

一旦side_wallを単体で組み立てます。

![bottom_sidewall.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/dcc58e6f-044d-b314-77a6-eb4cc7183e38.jpeg)

bottom_plateと組み立てます。

![bottom_asm3.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/44306247-c42c-d044-ca2f-34387cd3ef0f.jpeg)

## 電源周りの接続

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| 電源ボタンケーブル | 過去回で作成 | 1 |
| Pixhawk+PBD | 過去回で作成 | 1 |
| 5V USB DCDC |  | 1 |
| M3スペーサーx6 | 両メネジ | 6 |
| M3x5 | 2点セムス推奨 | 2 |
| M3x8 | 2点セムス推奨 | 4 |
| M3x10 | 2点セムス推奨 | 6 |

電源ボタンケーブルをside_wallの穴に取り付けます。また基板用のM3スペーサーを取り付けます。

![bottom_asm4.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/a18fc7d6-ccd7-bd6c-d0a4-02c2ee8fefd8.jpeg)

PixhawkセットとDCDCをスペーサーに取り付けます。

![bottom_asm5.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/dea50e58-d741-e74b-6701-00aff6818b08.jpeg)

## LIDARの取付

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| YDLidar X4 | あらかじめついているスペーサーは取り外す | 1 |
| YDLidar IF基板 |  | 1 |
| M3スペーサーx6 | 両メネジ | 8 |
| M3x5 | 2点セムス推奨 | 8 |
| M3x10 | 2点セムス推奨 | 8 |
| USBケーブル | A-microB 15cm | 1 |

![bottom_asm6.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/6f4157c9-2110-9851-f81a-d3788192ebff.jpeg)

## Bumperの取付

|名称|備考|個数|
|:--|:--|:--|
| front_bumper_plate1 | MDF4mm LaserCut | 4 |
| front_bumper_plate2 | MDF4mm LaserCut | 4 |

まずbumperを2セット作ります。

![bottom_bumper.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/460d563b-3d2d-31d3-b37b-7d21dc383df2.jpeg)

bottom plateにスペーサーと取付基板を取り付けます。

![bottom_asm7_1.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/9d5da365-6f33-e777-f04b-aad381037a27.jpeg)

bumperを取り付けます。

![bottom_asm7_2.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/e53ea2f1-4ab9-512f-2387-48c73d2d3563.jpeg)

反対側のbumperとスペーサーも取り付けます。

![bottom_asm7_3.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/1993514c-d3b8-ac3d-e116-6dec51e94c1f.jpeg)

## モータードライバー

![bottom_asm8.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/b2dd4ae1-d849-8a2c-dde4-4e5d9c7fc30b.jpeg)

## XBeeの取付

![bottom_asm9.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/2fb7fbc8-ae1d-f7e6-21e9-83909f904858.jpeg)

## I2Cモジュール、USBケーブル取付

OnBoardDisplayと地面向き距離センサーを取り付けます。

![bottom_asm10.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/bd360e8c-9924-e0ff-84e3-e2f93036913a.jpeg)

後ろ向きの距離センサーとUSBケーブルを取り付けます。

![bottom_asm11.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/3b235962-8d1a-c7ea-538e-3eabd651e7bc.jpeg)

# base部の組み立て

## レーザーカット（板厚5.5mm）の製作

[file](https://github.com/project-srs/espresso_frame_mechanical_design/tree/main/move_base/dxf)はこちら

| 名称 | 個数 |
|:--|:--|
|move_base|1|

## レーザーカット（板厚4.0mm）の製作

[file](https://github.com/project-srs/espresso_frame_mechanical_design/tree/main/move_base/dxf)はこちら


| 名称 | 個数 |
|:--|:--|
| move_bumper_base_front | 2 |
| move_bumper_base_back | 2 |
| move_gnss_plate | 1 |

## 板金部品の製作

[file](https://github.com/project-srs/espresso_frame_mechanical_design/tree/main/move_base/step)はこちら

| 名称 | 個数 |
|:--|:--|
|motor_angle | 1 |



## 前後のbumperの取付

フレームの前後にバンパーパーツを取り付けます。

![base_asm_1_2.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/4981f776-8fb4-a713-8317-1e7e3e62d0df.jpeg)

![base_asm1_1.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/7cb87c78-d60c-9d6b-2365-d5884328558b.jpeg)

## フレームの取付

![base_frame.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/1c825204-31aa-6b91-83bc-522a18c5a52d.jpeg)

![base_asm2.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/c56a52ac-9b5d-c0f5-9028-b95e953658be.jpeg)

## モーター&キャスター取付

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:--|:--|:--|
| モーター | Pololu 4692 | 2 |
| ハブ | Pololu 2674 | 2 |
| ホイール | Pololu 3281 | 2 |
| なべねじM3x20 | ハブの取付用 | 6 |
| motor_angle | meviy板金部品 | 2 |
| スペーサーM3x6 | 丸軸 | 4 |

モーターセットを左右用に2つ取り付けます。

![wheel_set.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/e7402a7a-8175-fd18-1d51-a02ef5eced19.jpeg)

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:--|:--|:--|
| ナベネジM3x10 | | 8 |

モーターセットをbase_plateに取り付けます。

![base_asm3_1.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/414f4579-8fb5-3227-7da6-dd21b524993a.jpeg)

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:-:|:-:|:-:|
| ばね付きキャスター | SAJ-TS4-75U | 1 |
| ナベネジM6x10 |  | 4 |
| ナットM6 |  | 4 |

後ろ側にキャスターを衝けます。

![base_asm3_2.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/d928ca81-eac4-b4cd-72a8-4575be813e32.jpeg)

## NUC&モーター基板の取付

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:-:|:-:|:-:|
| スペーサーM3x6 |  | 4 |
| ナベネジM3x10 |  | 4 |

モーター接続基板取付用の取付用のスペーサーを取り付けます。この順番ではないと取り付けないです。

![base_asm4_1.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/01c22a6e-bd4a-ebbb-78b0-3fb773a9d538.jpeg)

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:-:|:-:|:-:|
| Intel NUC |  | 1 |
| ナベネジM3x15 |  | 2 |

NUCを取り付けます。

![base_asm4_2.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/2c61a391-6205-308a-d3b1-c6063b1dbc8c.jpeg)

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:-:|:-:|:-:|
| モーター基板 |  | 1 |
| ナベネジM3x5 |  | 4 |

![base_asm4_3.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/be4aca39-0450-4e49-60b3-ee4055d2808e.jpeg)

## GNSSモジュール

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:-:|:-:|:-:|
| GNSSモジュール |  | 1 |
| gnss_plate |  | 1 |
| スペーサーM3x30 |  | 4 |
| ナベネジM3x8 |  | 4 |
| ナベネジM3x10 |  | 4 |

![base_asm5.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/5089b8ca-321a-f2c8-d5d4-01b38f2c6aab.jpeg)


# 上下部の組み立て

| 部品 | 補足 | 数量 |
|:-:|:-:|:-:|
| ナベネジM3x10 |  | 4 |

bottomとbaseを取り付けます。ねじで固定します。

![move_asm.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/e05ed41d-d1a7-048e-59df-e4b812d5abca.jpeg)

# 電装の確認
ここまでで以下のような接続がされています。（上部モジュールの点線内は除く）

![all_connect.jpg](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/d65c9f5e-35ae-5d57-1284-287c70f4d007.jpeg)

# 走行
ここまで出来たら走行可能です。Pixhawkのマニュアルモードを使って走行をしてみましょう。

![asm_move.gif](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/254442/64da48cd-a4ef-a1bd-3d94-32ac73a04463.gif)

# 目次ページへのリンク[ROS講座の目次へのリンク](https://qiita.com/srs/items/5f44440afea0eb616b4a)
[ROS2講座の目次へのリンク](https://qiita.com/srs/items/5f0d765343ca78f524ed)