【オープンソース自律移動ロボット】@mobi Open Trial Kit 1.0の組み立て Vol.06

## 目次
|記事|概要
|:--|:--
|[01.概要](https://qiita.com/baya-H/private/46ed9246f3faa9cf5830)|@mobi Open Trial Kit 1.0とは
|[02.フレーム組み立て](https://qiita.com/baya-H/private/cdf71d5ac7e7b772e2d6)|フレーム部分の組み立て
|[03.車輪取り付け](https://qiita.com/baya-H/private/419bfd7f99796f249533)|車輪を本体に取り付けるところまで
|[04.スイッチとバッテリー](https://qiita.com/baya-H/private/f115ed2f906dad12b44a)|スイッチ類(背面パネル)とバッテリー設置まで
|[05.センサ取り付け](https://qiita.com/hrpad/private/d1a980beeade507cc358)|IMU、LiDAR、DC-DCコンバータ、端子台取り付けまで
|[06.完成](https://qiita.com/hrpad/private/7105037cd466ec907a22)|モータドライバ、残りの配線、天板取り付けまで(ハードウェア完成) <- 本記事はここ
|[07.動作確認](https://qiita.com/hrpad/private/022a6a21e2ba4f2e26d5)|ソフトウェアセットアップ、@mobi動作確認まで

## 組み立て

### CAD
前回、IMUとLiDARを取り付け、配線を少し進めました。
![05.rail.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/9e0812b8-9fd1-46bf-b4d3-d5fceb5f4920.png)


今回はモータドライバの設置から残りの配線を完了させ、ハードウェアの完成までもっていきます！と、言いたいところですが、天板は動作確認時に取り付けます。配線ミス等があった際に直すためです。天板無しの完成予想図はこんな感じ。
![06.exept_top.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/253dc1bf-6b8b-47b9-9ad1-78ab549fac3e.png)


### モータドライバの設置
モータドライバはロボットの横側のこの辺りに取り付けます。
![IMG_0565.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/c502649a-ddbc-41a1-a00f-f1564e40d81f.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0566.jpg"/> -->

モータドライバを固定する際はねじM4x15を使います。このとき、下の写真のように、少し斜めに固定してください。QSTOPなどの配線もモータドライバ側には接続した状態で、ロボットの中を通して置いておきます。また、モータドライバーのFG配線はY字端子で左上のネジに固定しています。
![IMG_0583.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/fb28d68a-a192-458b-9845-852a27f22f94.jpeg)
![IMG_0582.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/a63b4eb1-66aa-49b5-9e9f-76545ac0afde.jpeg)

### 保護回路の調整
鉛蓄電池の過放電を防止するために[バッテリー放電保護回路](https://amzn.asia/d/2CjHw52)を使用します。こちらは入力電圧が一定値より下回った場合に電源を遮断するものになります。遮断する値は調整できるので、今回は19 V程度で遮断するように調整していきます。
![IMG_0589.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/ee13d530-e16a-41d5-8d5e-03298d05893d.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0590.jpg"/> -->

まずは入力側に線をつなぎます。中国語で電池正と書かれている方に入力側の+を、電池負と書かれている方に入力側の-を接続します。
![IMG_0591.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/6ef8cca6-59f1-48d8-873d-4816d3943b4b.jpeg)


遮断電圧はここ↓を回すことで調整できます。今回使用する保護回路は時計回りに回すと高い電圧でも遮断されるようになっています。遮断時は大きな音が鳴りますので、音が鳴っても良い環境で調整するようにしてください。
![IMG_0592.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/bb7d3c67-2606-4204-b4a2-7cb84d4a308f.jpeg)

![IMG_0593.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/2e2994d7-c8a5-4005-bd21-88ef80e02940.jpeg)

今回は安定化電源を用いて調整していきます。19 Vより高い電圧だと出力するようにし、
![IMG_0594.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/2965a4df-2ab1-4fdb-8768-7860264b90da.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0595.jpg"/> -->
<!-- <img src="./figure/IMG_0596.jpg"/> -->
<!-- <img src="./figure/IMG_0597.jpg"/> -->

19 Vより低い電圧だと遮断するようにします。
![IMG_0598.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/71cafccc-d2ee-4cf6-b901-66628675dc6e.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0599.jpg"/> -->

保護回路の裏側は絶縁テープ等で絶縁しておいてください。
![IMG_0600.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/5bd150aa-a1ae-4d4c-8401-9ff797e41925.jpeg)

![IMG_0601.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/6fbb6ec7-a50d-401f-8881-0fc5b390731b.jpeg)


今回、保護回路は天板固定用のアルミフレームに固定するつもりです。
![IMG_0610.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/4d976ead-91d1-4fd2-b1c4-91fecbcafab3.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0611.jpg"/> -->

### 回路図
ここからは配線をがんがん進めていきます。
もう一度、全体の配線図を示します。この図に従って配線をしていきます。
![Circuit.png](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/186d06d3-1405-4882-b948-eed68e56a515.png)


### 配線もろもろ
なるべく美しく配線をしていくことを心がけます。。。まずは照光スイッチのLEDの+と-を端子台の+と-にそれぞれ固定します。
<!-- <img src="./figure/IMG_0569.jpg"/> -->
![IMG_0570.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/f62d3901-034a-4324-8785-b5f17e1238ef.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0571.jpg"/> -->

スイッチは[パワーリレー](https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/222005836525/?PNSearch=HE1AN-S-DC24V&HissuCode=HE1AN-S-DC24V&Keyword=HE1AN-S-DC24V&list=SuggestPreview&searchFlow=suggest2products)の図の端子に取り付けます。COMはリレーの5、NOは1に接続します。ここもねじ留めです。R-MOTORは右側のモータドライバの電源部分です。それぞれ+と-を端子台の+と-に取り付けましょう。
![IMG_0572.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/9aeccba8-2e3e-4412-b3a5-4959a1a448f6.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0573.jpg"/> -->

どんどん配線を進めていきます。リレーの5番、電圧表示計の-、左側のモータドライバの-を端子台の-に固定します。電圧表示計の+、非常停止ボタンの+、リレーの4番、左側のモータドライバの+はそれぞれ端子台の+に固定します。
![IMG_0574.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/cc5cdae9-9c69-475e-a719-95982d2d53dc.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0575.jpg"/> -->
<!-- <img src="./figure/IMG_0576.jpg"/> -->
<!-- <img src="./figure/IMG_0577.jpg"/> -->

信号線用端子台にも接続していきます。この辺りは回路図を見ながらの方がわかりやすいかもしれません。。。
![IMG_0581.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/3e65a1a9-d3c0-41e0-a43a-bff1122743e6.jpeg)


モータドライバの残りの配線も接続していきます。GND端子台から配線したフレームグランド(FG)もここで接続しています。
<!-- <img src="./figure/IMG_0584.jpg"/> -->
<!-- <img src="./figure/IMG_0585.jpg"/> -->
![IMG_0586.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/4fd1ecd4-f805-4293-b841-41595e222668.jpeg)


保護回路の配線作業も進めましょう。安全のためバッテリの+は最後に接続します。(一旦絶縁テープで保護)
<!-- <img src="./figure/IMG_0612.jpg"/> -->
![IMG_0613.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/d39a86a6-fe00-4a5d-9a9a-45bc6b8e4a49.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0614.jpg"/> -->
<!-- <img src="./figure/IMG_0615.jpg"/> -->

### PC設置
続いてPCを設置していきます。今回使用するPCは[GMKtec NucboxG5](https://amzn.asia/d/i8EaD0b)です。PCはこの辺りに配置します。
![IMG_0602.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/c2c888ce-ac75-4b5c-879b-a3de8fb9d96b.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0603.jpg"/> -->

モータドライバとPCの接続は実験室に眠っていたUSB-RS485変換を使用します。
![IMG_0579.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/b1921c18-dc6f-4d8e-80f3-ee2d9f00e03e.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0580.jpg"/> -->

<!-- <img src="./figure/IMG_0606.jpg"/>
<img src="./figure/IMG_0607.jpg"/>
<img src="./figure/IMG_0608.jpg"/>
<img src="./figure/IMG_0609.jpg"/> -->

<!-- <img src="./figure/IMG_0616.jpg"/>
<img src="./figure/IMG_0617.jpg"/>
<img src="./figure/IMG_0618.jpg"/>
<img src="./figure/IMG_0619.jpg"/> -->

<!-- 見にくいですが、側面からアンテナの線がでるとこんな感じです。
<img src="./figure/IMG_0620.jpg"/> -->

PCは両面テープで固定しました。横から見るとこんな感じ。
![IMG_0621.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/0e13c1be-ccff-4dce-a181-cfd82493a2c2.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0622.jpg"/> -->

後ろから見るとこんな感じ。(実験室に眠っていたUSBのL字はうまく動作しなかったので、後で外しました。。。)
![IMG_0623.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/e61c50ef-4e3e-4309-8625-62af28af63c9.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0624.jpg"/> -->

最後に、アルミフレームの端面にこちらの[フレームキャップ](https://jp.misumi-ec.com/vona2/detail/110300446540/?PNSearch=HFC6-3030-S&HissuCode=HFC6-3030-S&Keyword=HFC6-3030-S&list=SuggestPreview&searchFlow=suggest2products)を装着してください。ハンマーで叩くときっちりはまります。
<!-- <img src="./figure/IMG_0587.jpg"/> -->
![IMG_0588.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/37ee7d99-4975-4c08-818d-2a6716e18684.jpeg)

### 配線完成
最終的な配線はこんな感じになっているはずです。
![IMG_0634.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/f79b53e5-d406-4b16-a466-1d83d7dcd638.jpeg)

<!-- <img src="./figure/IMG_0635.jpg"/> -->
![IMG_0636.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/f584d67e-58ab-44b7-a3f9-e4a50311201c.jpeg)


PCからUSBのポートの場所でデバイスを区別するので、デバイスの差し込む位置は固定にします。
ついでにテプラも貼っておきました。
![IMG_0638.JPG](https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/3953399/c42e0960-3387-4d18-b68f-72a9bd8f270a.jpeg)


これで、おおまかに今回の完成予想図と同じものが出来上がったのではないでしょうか？次回はいよいよ電源を付けて、実際に走行させてみます！

次回

https://qiita.com/hrpad/private/022a6a21e2ba4f2e26d5