タミヤの楽しい工作シリーズの部材を組み合わせて、スカラ型のリンクロボットを作成してみました。
このロボットは、３個の模型用サーボモータを使用して、ロボットアーム先端部の水平面上の直線補間動作と円弧補間動作と、上下動作が可能です。アーム先端のボールペンで、図形を描きます。

コントローラはRaspberry Pi Pico Wを使用して、プログラム言語はMicroPythonを使用しました。

今回は、このロボットの組立方法に関して記述します。

ロボットの動作動画

下は、このロボットを動作した時の動画です。
ロボットのアーム先端のボールペンで直線や円の図形を描いています。

使用した部材

本ロボットを製作するのに使用した部材を以下に記述します。

１．タミヤの楽しい工作シリーズのユニバーサルプレートL (ITEM 70172) ：1セット
ロボットの土台部分に使用しました。

２．タミヤの楽しい工作シリーズのユニバーサルプレートセット(ITEM 7098) ：3セット
サーボモータを搭載するプレートや紙置台に使用しました。

３．タミヤの楽しい工作シリーズのユニバーサルアームセット(ITEM 70143)： 1セット
ロボットのアームと紙置台の脚に使用しました。

４．サーボモータ(3個)とサーボホーン
模型用のサーボモータ３個と付属のサーボホーンで写真に示した形状の物を使用しました。
サーボモータはMG996Rを使用しました。

５．ボールペンの替え芯
本ロボットは、アーム先端のボールペンで絵を描くことができます。
このボールペンは、三菱鉛筆のボールペン、ジェットストリームの替え芯　SXR-7を使用しました。（短く切断して使用)
この替え芯は上方部が太くなっていて、3mmのビスを無理やりですが、ねじ込むことができました。

６．M3×4.5mmのビス
サーボモータを固定するのに、M3×4.5mmのビスを用意しました。他のビスとナットは楽しい工作シリーズに付いてくる物を使用しました。

組立手順

タミヤの楽しい工作シリーズを使用して、スカラ型のリンクロボットを作成した手順を以下に示します。

①ロボットの土台(ベース部)の組立
ユニバーサルプレートLに、ユニバーサルアームセット付属の5mmスペーサを四隅に足として、ビスとナットを使用して取り付けました。

②ベース部に蝶番を取り付ける
ベース部分にアーム駆動用サーボモータを乗せるユニバーサルプレートを取り付けるための蝶番をユニバーサルアームセット付属のL形アームと、ユニバーサルプレートL付属の軸受けを使用して作成して、取り付けました。

③上下駆動用サーボモータをベース部に取り付ける
ロボットアームを上下させるために使用するサーボモータをベース部分に取り付けました。

④ロボットアーム駆動用サーボモータをユニバーサルプレートに取り付ける
ロボットアームを駆動するためのサーボモータ２個をユニバーサルプレートに取り付けました。

⑤サーボモータにサーボホーンを取り付ける
２個のサーボモータにサーボホーンを下記のように取り付けました。
サーボホーンが下の写真の状態から手で回してみて、図のようにCWとCCW方向にそれぞれ９０°以上回転出来るような位置にサーボホーンを取り付けました。

⑥サーボモータ部をベース部蝶番に取り付ける
サーボモータ２個を取り付けたユニバーサルプレートをベース部に取り付けた蝶番に取り付けました。
サーボモータ部分を片持ちとして、ロボットアーム先端のボールペンに筆圧をかける構造としました。

⑦アーム部分を組み立てる
２個のサーボモータに取り付けるアーム部分を組み立てました。アームの先端のビスにボールペンを、ねじ込んで接続しました。（かなり無理やりにねじ込みました）

⑧アームをサーボモータに取り付ける
２個のサーボモータのサーボホーンにアームを取り付けました。

⑨紙置台部分の組立
アーム先端のボールペンで絵を描くための紙置台部分を組み立てました。

⑩完成体
以上で、スカラ型のリンクロボットが完成しました。

最後に

楽しい工作シリーズ(タミヤ)の部材を使用して、スカラ型のリンクロボットを作成する手順を紹介しました。次回記事では、Raspberry Pi Pico Wを使用して、このロボットを制御する回路や、プログラムに関して記載する予定です。