ドキュメント実験3 遠隔操作による四輪駆動差動把持ロボット
実験の目的
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四輪駆動差動シャーシの基本運動制御を習得します。
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PS2 コントローラーの指令値を取得できるようになります。
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グリッパーの開閉制御を習得します。
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関数ブロックの定義と呼び出し方法、および変数の定義と呼び出し方法を習得します。
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搬送ロボットを遠隔操作できるようになります。
基本制御原理
以下のリンクをクリックして、シャーシの運動制御の原理を確認してください。
リンク
機能要件
ロボットを遠隔操作して把持・搬送を行います。
ハードウェアの準備
| 機器名 | 数量 | 備考 |
|---|---|---|
| ESP32 メインボード | 1 枚 | コア制御ユニット |
| Type-C データケーブル | 1 本 | PC に接続してプログラムを書き込みます |
| 2S バッテリーボックス＋リチウム電池 | 1 セット | モーターに電源を供給します（モーターの定格電圧に適合） |
| DC モーター（TT モーター） | 4 個 | 駆動部品。シャーシを駆動できます |
| サーボ | 1 | 揺動部品。揺動関節として使用できます |
| グリッパー | 1 | エンドエフェクター |
プロトタイプ案
3D モデル図
四輪駆動差動ロボット（1 軸グリッパー付き）（四驱差速轮机器人带1轴夹爪1.rar）
回路接続
ハードウェアモジュール
| 番号 | リンク | 重要度 | 役割 |
|---|---|---|---|
| 1 | Uni ESP32 メインボード・拡張ボード説明【V3.0】 | 必読 | 開発ボードのインターフェースをすばやく確認できます。 |
| 2 | バッテリーモジュールの使い方（必読） | 必読 | バッテリーの取り付け・接続・充電方法をすばやく理解できます。 |
| 3 | OpenBlock ソフトウェア環境の設定と使い方【V3.0】 | 必読 | ソフトウェアの概要、インストール、基本的な使い方を理解できます。 |
| 4 | 電子モジュールの紹介 | 必要に応じて | リンクをクリックして DC モーター（TT モーター）、PS2 コントローラー、サーボのパラメーター を確認してください。 |
ピンの説明
| ハードウェア | ESP32 拡張ボード |
|---|---|
| PS2 コントローラー | |
| GND | GND |
| VCC | 3.3V |
| DAT | 22 |
| CMD | 4 |
| CS | RX0（ピン 3） |
| CLK | 21 |
| シャーシモーター | |
| モーター 1 | 13, 27 |
| モーター 2 | 14, 25 |
| モーター 3 | 26, 32 |
| モーター 4 | 18,19 |
| グリッパー用サーボ | 33 |
| グリッパー揺動制御用サーボ | 23 |
実機配線
上記のピン表を参考に、グリッパーとシャーシを開発ボードに接続してください。
ソフトウェア設計
ライブラリファイルのインポート
ライブラリをダウンロードし、ドキュメントを参考にコントローラーライブラリをインストールしてください。
PS2 コントローラーライブラリファイル（PS2手柄库文件.rar）
コントローラーライブラリ関数の移植手順（手柄库函数移植操作说明.pdf）
ソースコードのダウンロード
3 遠隔操作による四輪駆動差動把持ロボット（3 遥控四驱差速抓取机器人.rar）
ブロックコード
操作手順
- グラフィカルプログラムを書き込みます。(1) ESP32 のバージョンを選択し、ESP32 ボードを PC の USB ポートに接続してから、接続してプログラムを書き込みます。
(2) コントローラーのスイッチを入れます。
(3) インジケーターランプの点滅が止まるまで待ちます。点滅が止まれば接続成功です。
(4) 機能ボタンを押して、ロボットの把持・搬送を操作します。
実験結果
ロボットを遠隔操作して把持・搬送を行います。ロボットは前進・後退・旋回・平行移動を柔軟に行うことができ、ロボットを操作して把持作業を完了させることができます。