レインボー風車をRaspberryPiで動かす Pythonに挑戦!!! 後半
※これは、「レインボー風車をRaspberryPiで動かす Pythonに挑戦!!! 前半」の続きです。
前半をお読みでない方はこちらもどうぞ。
kogame2004.hatenablog.com
10月4日
これは、「手をかざしている間だけモータが回り、手をかざしていないと止まる。次に手をかざすと、さっきとは逆回転に回る。」というpythonのプログラムです。
MFTの時はscratchでプログラムを書いていて、「手をかざすと10秒回る。もう一度かざすと、反対方向へ10秒回る。」というプログラムにしていました。
プログラムの内容をMFTと変えた理由は、こっちの方が面白そうだったからというのと、違うことをやってみたかったから。
以下は、プログラムが理想(考え)通り書けず、errorを出してしまっている時の写真2つ。↓
このエラーが出た時は、父に答え(ヒント?)を聞きたくなりました 。w
ちなみに、僕が行き詰っている時、父は答えを教えてくれない。w
僕が行き詰って、「もぅ、無理!」と腐っていると、見かねてヒントはくれたりする。
ヒントをもらっても、僕の理解がうまくいっていないと、答えが出るまでにすごく時間がかかる時もある。OtOMO寺子屋の時がそうだった。前夜にヒントをもらっていたけれど、僕の理解度が足りなかった。
この時は、父からこのerrorの意味を教えてもらい解決。
以下の写真2つは「自分がしたかった理想の動きができたプログラムの写真。」
と書きたい所だが、このプログラムは製作者(僕)ではない人が見ると、見にくい(美しくない)プログラムのようなので、ここは今回、大目にみてほしい。また改めて書き直しに挑戦し、その写真をUPしたいと思う。↓
↑MakerFaireTokyo2015に出展したレインボー風車の卓上版(羽根の長さ60cm)
MFTに出展したレインボー風車は羽根の長さが120cmと大きいため、さすがに置き場所に困る(邪魔になる w)ので、机にのせて作業できて、持ち運びがしやすい卓上版レインボー風車を作った。(夏休みの自由研究で学校にも持っていきやすい。)
といっても、破材のプラダンなどを利用して新しく羽根などを作り直しただけ。
卓上レインボー風車の工夫ポイント
1.卓上に置けるように、靴の空き箱を利用し、突っ張り棒を固定している。
・ちなみにクリーム色の長い箱は、書道の賞状ケース。
・丈夫な材質で上下の重ね箱のため、二重になり、強度が増し、風車の重みで突っ張り棒の穴が広がるのに耐えてくれた。
2.靴の箱を開閉できるようにし、おもりを出し入れできるようにした。
・おもりを入れないと前に倒れる。が、持ち運びの時はおもりを抜いて運びたい。
3.取っ手を上につけて、持ち運びしやすくしてある。これは楽ちん!
レインボー風車をRaspberryPiで動かす Pythonに挑戦!!! 前半
8月後半、僕はMFTで出展したレインボー風車を超音波センサを使い、NanobordAG(センサボード)からではなく、RaspberryPi(名刺サイズのコンピュータ)から制御できないかと考えた。
僕は処理スピードの速いRaspberry Pi2でやることにした。
ソフトウェアはNOOBS_v1_4_0のRaspbian(Debian)にした。
最初はRaspbianの中のScratchGPIOから制御しようかと思ったが、「この節目で何かのプログラミング言語を使ってみたらどうだ。」と父に背中を押されたのもあり、Python言語をドットインストールで学ぶ。(けれど、ほんの少し w )
8月23日
まずは、Raspberry Pi2と超音波センサをブレッドボード、ジャンパーワイヤで繋ぐ。
以下のサイトを参考に製作。
いよいよ、超音波センサで風車を回すPythonプログラムを作る。
超音波センサで距離を測るPythonプログラムは、上記記載のサイトにあり、Raspbian上のLeafpadというテキストエディタにpasteする。『名前を付けて保存』でfuusya-test.pyと名前を付けた。
(.pyはつけなくてもよいが、実行するファイル名を打つとき sudo python fuusyaの所で、Tabキーが使えない。(僕の場合))
linuxターミナルで実行する。
ヤッター!
超音波センサで距離が測れた。
でもここまでは参考にしたサイトに書いてあるので喜びは控えめに。
次はモータを回す。風車のモータではなく、近くにあった小さなモータを回す。
試すためでもあるが、風車のモータはワイヤーネットに固定してあり、色々不都合なことがあるから、小さなモータで最初は試す。
超音波センサの距離を測るプログラムに入っている出力Pinのセッティング方法や、出力Pinの出力方法をヒントにし、父からのアドバイスも受けながら、モータをpythonで制御することができた。
pythonで超音波センサーを動かすことはできた。
モータも動かす事ができたから、後は組み合わせだけだ。
8月30日・夜
8月23日の続きに取り掛かる。
超音波センサを使ってモータを回すことに成功した。
超音波センサと障害物の距離を計り、センサーの値が12cm未満の時にモータが回り、12cm以上の場合はモータを停止させるプログラムを作った。
「これで回るようになった。」と喜び、僕は続きをすぐやることはせず、9月中旬までずっと放置していた。
8月末はコンテストの締切もあったし、夏休みの自由研究の発表用紙の仕上げもあった。そちらが一応完成したら、気持ちがダラけたのもあるし、また読書にハマってしまったのだ。w
上橋菜穂子さんの「炎路を行く者」
上橋菜穂子さんのシリーズは全部面白いので、興味ある人はぜひ読んで。
僕は「獣の奏者」から読み始めて、「守り人シリーズ」にもはまり、この夏は「鹿の王」にはまった。w
9月13日 OtOMO寺子屋
OtOMO寺子屋で続きに取り組もうとしたが、家での作業とは違い、TVがない。
つまり、Raspberry Pi2のモニタが無い。仕方ないので、まずはモバイルプロジェクターを繋いで椅子の背に投影してみた。
周りが明るすぎて、細かい字などが読み取りにくい。ノートを置いてみたりしたが、全くダメでモバイルプロジェクターは諦めた。
次に昨年10月~12月に作った「Raspberry Piの自作Pipad」の画面を使ってRaspberry Pi2起動。これはうまくいき、Raspberry Pi2が使えるようになった。
肝心のpythonのプログラムの続きだが、うまくいかない。行き詰まったままだ。
どんなプログラミングを作るか(仕様?)が自分の頭の中でうまく組めないままだった。だからOtOMO寺子屋での成果はあまりなかった。
ここからが悲劇の始まり。
9月19日
久しぶりにRaspberry Piを立ち上げようとしたら、errorが表示され、起動しなくなっていた。
error表示の詳細をネットで調べてみると、「MicroSDがいけない」と書かれていた。
でも、今まできちんと使えていたのに・・・。
MicroSDはTOSHIBA製で16GB、問題ないはずなのに。
超音波センサーをpythonで動かす続きをやり始めたかったのだが、何度起動させてもRaspberry Pi2は立ち上がらず。
まずは、Raspberry Pi2のPin同士がショートしていないかの確認。
必死に異常な所がないか探した。が、特に目立った異常はなかった。
9月21日
シルバーウィークだが、母は風邪で寝込んでいるので、どこにも出ることはできず、僕は原因究明の続きに取り掛かる。 (僕も風邪がぶり返していたけれど。)
父が手伝ってくれた。
microSDが原因だということになり、新しいmicroSDの購入をしにビックカメラに行った。
が、amazonで売っているのと比べると値段が高く、店では買わず。
結局、ビックカメラへ行った甲斐はなく、amazonプライムのお値打ちなmicroSDを2つネット注文。 amazonで注文したmicroSDが、22日に届く。
それは、「Transcendの16GB Class10」だった。
TranscendのmicroSDにNOOBSを入れる。
僕はラズパイにTranscendのmicroSDを入れて立ち上げる。
いざ、Raspbianをダウンロード。
でも、100%の所でerrorが表示された。これが第二の悲劇。
ネットでTranscendとラズパイの相性を検索してみたら、「Raspbianがダウンロードできない」「始めは問題ないけれど、再起動かけているうちにkernel errorで立ち上がらなくなる」と書いてあった。
プログラミングは全くわからない母だが、ラズパイには相性の悪いmicroSDがあるということだけは、何かで知っていたらしく、「相性の悪いMicroSDがあることを言っておけば良かった。」と悔いていた。
しかも、2つ買ったので僕も父も「下調べをしていれば良かった。」と後悔した。
どんどん調べていくとRaspberry Piで使えるSDかどうかを見られるようにしてある一覧表の載っているウェブページを見つけることができた。
それがこれ↓
RPi SD cards - eLinux.org
これを見ながらサムスンのMicroSDHCをamazonプライムで買った。
9月23日
サムスンのMicroSDHC16GBが届いた!
今回は失敗した時の事を考えて1つ注文した。
もともとWindowsPCにインストールされているNOOBSをサムスンのMicroSDHCに入れ、Raspberry Pi2に挿入、起動。
ここまでは異常なし。
Raspbianをダウンロードする。
待ってみるとTV画面には、ラズパイのエラーメッセージが・・・。
だぁ~~~。
一応、WindowsPCに入れ、サムスンのMicroSDHCの容量が極端に減っていないかを確認する。
なぜ、容量が極端に減っていないかを確認するのか。それはこの前のTOSHIBA製MicroSDの経験からだ。
上の方で書き忘れたが、TOSHIBA製MicroSDはkernel errorだけでなく、容量が14.9GB位で表示されるはずが、814MBと表示されてしまった。
それを心配していたのだが、勘が当たってしまった。
TOSHIBA製MicroSDと同じ事がサムスンのMicroSDHCでも起きてしまった。
直す手立てはないものかとインターネットを検索してみた所、論理フォーマットをONにすれば直ると書かれていた。
実際にサムスンのMicroSDHCを論理フォーマットさせた所、容量が14.9GBに直った。
再挑戦!!!
サムスンのMicroSDHCにNOOBSを入れ、いざ、Raspberry Pi2 起動。
Raspbianをダウンロードする。あれ~?
ダウンロードの進み方超遅い。
よし、もう一度起動から再スタート。
でも、Raspbianのダウンロードの遅さは変わらない。
仕方ない、一晩 待つか。
熟睡
9月24日
「お、ダウンロード完了している。」やったー!
起動させると正常に動いた。
10月7日
ついにpythonでレインボー風車を双方向に動かすことに成功!
詳細は、別で書こうと思う。
以下は、夏休みの自由研究で学校に提出した発表用の模造紙。
今年は頑張って2枚!最後は腕が痛くて、もげるかと思った。w
MakerFaireTokyo2015 1日目 流れ
8月1日
MakerFaireTokyo2015の一般入場開始は、正午だ。
午前中の準備については、この前書いたので、今回は流れ(来場者が来て下さっている時)。
会場は来場者が来る前から蒸し暑くて、正午少し前には、MakerFaireTokyo2015の入り口に来場者の長蛇の列ができていた。
僕が今回出展した作品は、3つ。
1、レインボー風車
2、ワリバドラゴン(プログラミング制御で動くラジコンカー)
3、ラズパイ宣伝バスLEDバージョン。
(昨年、MFTに出展したラズパイ宣伝バスにLEDのツリーみたいなものをつけて、キラキラにしたもの。w デコトラじゃないよ!w)
1のレインボー風車は、超音波センサー(超音波センサーで距離を導き出す)に手をかざして風車を右・左交互に動かす仕組み。
トトロと妖怪ウォッチの曲が流れるプログラミングもscratchでした。
2のワリバドラゴンだが、ここで、電子工作やプログラミングがよくわからない!という人向けに、簡単に仕組みを説明しようと思う。
①Windowsタブレット⇒②なのぼーどAG(基板)⇒③モーター
繋がりは上記の通り、①②③という流れで繋がっている。
<まず、Windowsタブレットが、なのぼーどAGに「モーターを回してくれ!」という命令を出す。【プログラミング(scratch)によって制御。】
その後、なのぼーどAGがモーターに電気を流す。すると、モーターが回る。
まあ、こんな感じです。
MakerFaireTokyoが始まり、最初のほうに来てくださった来場者の方にワリバドラゴンをタブレットで動かしてもらった。(下記の写真の通り、有線で。)
来場者の方からは、「凄い!」などとお褒めの言葉を頂いた。
だが、僕の理想の形でワリバドラゴンを見せられなかった。
僕の理想の形は、ワリバドラゴンをWindowsタブレットで無線操作することだった。
が、技適(技術基準適合)や混線等の壁があり、ワリバドラゴンを無線で動かしてもらうことはできなかった。
無線が無理なら、有線で動かす他ない。
が、僕は有線ではあまり動かしたくはなかった。一番の理由は、線が邪魔で操作がしづらいからだ。でも、仕方ない。
有線ならば、ワリバドラゴンのなのぼ~どAGからの線をタブレットに繋ぐだけで簡単にワリバドラゴンを動かせると思うかもしれない。
だが、今回、実はそんな簡単ではなかった。
タブレットにつけている、USB分岐のポートの電圧が1つ最高5Vだそうで、僕の場合、ポートは4つある。
なのぼ~どAGでモーターを動かすには、タブレットのUSBにUSB分岐を繋ぐだけでは、電圧が足りないのだ。
すると、増幅電源の電源アダプタが必要になる。
要は、コンセントから電源不足を補うということ。
が、コンセントを使って電源不足を補うと、ある問題が起こる。
Windowsタブレットには 二本の線(ワリバドラゴンのなのぼ~どAGから伸びている線と、コンセントに繋がっている線【増幅電源用】)が繋がっている。
ということは、コンセントに繋がっている線【増幅電源用】のおかげでワリバドラゴンを操作できる範囲が極端に狭くなってしまう。
有線で操作したくない、こういう理由がいくつか僕にはあり、ワリバドラゴンのお披露目は最初だけでやめてしまった。
ワリバドラゴンを操作できるスペースもなかったことも理由の一つ。
通路側にはみ出してデモをすると、迷惑になるのでできなかった。
僕の作品の目玉、レインボー風車はどうだったかというと・・・
OtOMOブースはMakerFaireTokyo2015の出入り口の真ん前だったので、
僕のレインボー風車は良く目立った。(そこ自分で言う?w)
ただ、大人からはレインボー風車を子ども(僕)が製作したと思ってもらえていなくて、ちょっぴり僕としては悲しかった。
僕の作品「レインボー風車」、子供らしくないのかな?でかすぎたか?
レインボー風車は、超音波センサーで風車を回す仕組み。
無線で回す仕組みを始めに作ったが、会場で必ず動かすためには、やはり有線!
そのため、長い線で風車と超音波センサーを繋いである。
超音波センサーは、風車のタワーの通路側に取り付けてある。写真参照。
風車が上のほうにあるからか、「ここに手をかざすと風車が回りますよ!」と呼び込みしないと、なかなか気づいてもらえない・・・。
が、超音波センサーで風車を回す体験をしてくださった方はみんな笑顔で楽しんでくださっていたので、嬉しかった。
超音波センサーに手をかざすのではなく、ギュっとにぎってしまう小さな子どももいて、僕はヒヤヒヤした。w
市販のおもちゃは結構手荒に扱っても壊れない(スゴイ!)
けれど、自作の電子工作は壊れやすいから。w
来場者の方で興味を持った方が僕に詳しい話を聞きに来て下さったりもした。
嬉しかった!
レインボー風車をkinectで操作するデモは、一日目の夕方にやってみた。
MakerFaireTokyoでのkinectは、やはり無理があった!w
一日目の最後は人が少なくなったので、レインボー風車をkinectで動かしてみる。
が、人が少なくなったといえど、パラパラ人は通るので、そのたびにkinectの画面では複数の人間が赤く表示されてしまう状態で、風車は反応し、回りまくる。w
風車の右回転、左回転を腕の動きに連動させて動かしたいのにできない・・・。
予定では、プラダンの板を背景にして、レインボータワーの下にkinect体験者に立ってもらうつもりだったけれど、子ども達の作品と来場者皆さんで作ったワリバタワーがぎゅうぎゅうに展示してあるので、無理だった。
現場でやってみなくては分からないことなので、仕方ない。
MakerFaireTokyoの会場で、kinectを試せただけでも良かった。w
Makeの創始者デール・ダハティ氏が昨年に引き続きOtOMOブースを訪問して下さった。嬉しい!一日目の始めのほうだったので、みんなのテンション、あがりまくりだった!w
OtOMOの小さなMakerたち
レインボー風車はワリバドラゴンのような大きなトラブルなく1日目を終えた。
だが、1日目を終えて心配な点が見つかった。
一つは、お掃除ロボモーターと、風車の軸歯車の噛み具合が、時折悪くなり、空回りしてしまうことだ。
もう一つは、レインボー風車の羽に付いているLEDの制御基板からモバイルバッテリーに繋いでいる大電流用ケーブルの付け根の部分などが変形したことだ。
容器が小さい事と、モバイルバッテリーを使用した時の熱で変形したのではないかと僕は考えた。
けれど、MakerFaireTokyo2015の2日目に間に合うはずもないのでそのまま2日目に突入。
それで、2日目は、・・・て書きたいけれど、題名 1日目なので、続きはまた今度にしたいと思います。
MakerFaireTokyo2015 出展作品 ワリバドラゴン(kogameBot) なのぼ~どAG とタブレットが大変だった。
今回、出展したワリバドラゴンは、元々は今年6月に1週間くらいで作ってkogameBotと名前をつけたロボット。
お掃除ロボモーター2個となのぼ~どAGで作り、scratchで制御している。
PC画面の赤をクリックすると、前進。青が左回転、緑が右回転、ピンクが後進、黄緑が停止。OtOMO寺子屋6月の回に持参した。
kogameBotは、お掃除ロボモーターを紙箱に両面テープで接着しただけのものだったので、強度が今一つ。が、お掃除ロボモーターのトルクが強いので動きは良い。
一からの作り直し
なので、MFT出展の為に、一から作り直した。それのスタートは7月26日の日曜日。
マズイ!MFTまで一週間もない!
風車で時間取られすぎた!
今回、自宅ノートPCがいつ壊れるかわからない状況だったので、風車とワリバドラゴンを操作する為に、Windowsタブレット8インチ、10インチの2台を購入。
(MFT後に父と僕でそれぞれ使用するので2台。)
始めの一台が到着したのは、7月21日。
到着した新品タブレットの設定にそれぞれ1日かかった。
scratchを入れたのはそれから数日後。初めてのタブレットには泣かされた。
マイクロソフトの「ユーザーにログインしてください!」の所で、ログインせずにタブレットを使いたかったのに、そのボタンがなかったから、一人でそれを解決するのは結構大変だった。
Windowsタブレットだと、scratchの右クリックが効きにくい。
普通、PCでするscratchだと、ブロック部分のどこを右クリックしてもいいのだが、Windowsタブレットの場合、ブロックのある特定の一部分を右クリックするしかない。
最初、それがわからず、「右クリックが効かない!」と焦っていた。
色々といじるうちに、ようやく特定の一部分を右クリックすればいけることがわかった。
注:マウスを使えば、この問題は解消されます。
僕の場合、マウスを使うための変換アダプターを持っていなくて、大変だったのです。
変換アダプターを、amazonで注文したのだが、間違えたものを注文してしまい、正しいものを注文し直して届くまで時間をロスしてしまった。
参考までに書いておきます。
正:iBUFFALO USB(microB to A)変換アダプター
誤:ELECOM Micro-USB(Aメス-MicroA)アダプタ 延長 0.15m
ワリバドラゴン、モーター取り付けに苦労する
お掃除ロボモーターの固定が形状的にすごく難しい。
そこで、プラダンを活用した。プラダンを層にして重ねて、モーターをはめこんで、結束バンドで固定する方法で、なんとかうまくいった。
車体は毎度のことながら、100円均一のケースを使用。
モーターを取り付け、モバイルバッテリー等を載せ、実際に動かしてみた。
ケースのフタを開けた状態で走行させると、面白い動きをすることに気がついた。
特に超音波センサー。障害物に反応する時、首をひょこひょこ、ひっこめたり、突き出したりするような動きにみえるのだ。母はそれをみて、笑い転げていた。そこで、この動きはイケル!と思った。
形的に、ニワトリ、ペリカンにみえるのだが、それでは迫力がない。なので、強引に!?ドラゴンにした。OtOMOブースのテーマが「ワリバシティ」だから、そこの観光大使という設定で、「ワリバドラゴン」と名付けた。
なのぼ~どAGに泣かされる
ワリバドラゴンは、なのぼ~どAGを使用していて、もともとbluetoothで動かすつもりだった。が、技適という壁があるとMFT直前に聞き、急遽、有線で動かすことになった。
有線(USB延長ケーブル1.5m)をamazonプライムで注文し、届いたのは7月30日。
MFTまで時間がないので、この有線が到着する前に、風車に使う有線
(USBリピーターケーブル5M)でワリバドラゴン(kogamebot)を動かすことに
チャレンジしていた。
Bluetooth用になっているなのぼ~どAGのショートピンをずらし、USB接続用へ。
大電流用USBケーブルにUSBリピーターケーブル5Mを繋いで延長し、windowsタブレットに接続。
USBのポートは1つだから、分岐。マウスも使用するからだ。
ワリバドラゴン(kogamebot)を動かす準備が整った。
「なのぼ~どAGよ、どうか正常に動いてくれーーー。」と願いながら、Scratchと
なのぼ~どAGを繋げて値が正常か見る。
Oh! No!
超音波センサーの値がモード変換してもとれな~い。モーターは動くのに・・・。
ともさんのアドバイスを実行しても何も変わらなかった。
「こ、この悪魔。」(笑)(サマーウォーズより)
一応、Bluetoothでもひと通りやってみたが、超音波センサーの値は変わらず。トホホ。
この状態でMFT当日の朝を迎えた。
とうとうMFT当日
MFT一日目の午前の準備の時間、風車の設定と確認が終わった後に、ワリバドラゴン(kogameBot)の準備に取り掛かる。
ちっちゃいものくらぶさんに行き、頼んであったなのぼ~どAG V1.3を受け取り、ワリバドラゴンに取り付ける。
WindowsタブレットとUSB分岐を繋げ、USB分岐にUSB延長ケーブルとマウスを繋げる。
USB延長ケーブルと大電流用ケーブルを繋ぎ、大電流用ケーブルとなのぼ~どAGを接続。
さぁ、運命の瞬間。(笑)
そこでまた悪魔が現れた。
USB分岐の電源が足りない。
なのぼ~どAGとScratchを接続しようとすると、なのぼ~どAGが認識されなくなり、1秒も経たないうちに再認識されるのだ。
USBを抜き差ししても変わらない。
何度もUSBの接続が問題ないか確認していたら、正常ではなさそうな動きを見つけた。Windowsタブレットとなのぼ~どAGを繋いでいるUSB分岐だ。
普通は、USB分岐にUSBデバイスを挿せば挿しているポートのLEDがつくのだが、USB分岐のなのぼ~どAGから伸びているケーブルを挿しているポートはLEDのつき方が悪いのだ。
でも、僕は冷静に対処。
以前、Kinectを触っている時も同じ経験をしているからだ。
対処方法はUSB分岐に増幅電源を送るだけ。
USB分岐の電源を増幅するコンセントはすぐに見つかった。
一応持ってきておいて良かった。
USB分岐に電源を増幅するコンセントを挿す。
やったー!
USB分岐のなのぼ~どAGから伸びているケーブルを挿しているポートのLEDはきちんと光ってる。
おっと、まだここで安心してはいけない。
なのぼ~どAGとScratchを接続して・・・。
キターーーー!!!
超音波センサーの値も取れていて、モーターも動き、数値も正常。
やっと、悪魔を倒せた。(笑)
だが、ちょっとしたアクシデントが起きてしまった。
電源を増幅するコンセントをUSB分岐に挿さなければならないということは、
コンセントが必要でWindowsタブレットから有線でワリバドラゴンに繋がっているから、ワリバドラゴンを動かせる範囲が極端に狭くなってしまう。
2度目の悪魔、なんてことをしてくれたんだ。ガーン。
もう、やけっぱちだ。
正午のMakerFaireTokyo開始までそっとしておこう。
色々ありすぎて書ききれないので、覚えていることだけメモ
MFTまで時間がなくて、毎日必死で作っていたから、詳しいことは忘れてしまった。
でも、覚えていることをここにメモしておくことにしました。
v1.4ではBluetooth接続で大電流用ケーブルからの電源供給が使用できない
一番新しいなのぼーどAGのV1.4では、Bluetooth接続で大電流用ケーブルからの電源供給が使用できない。
注文して届いたなのぼ~どをワリバドラゴンに取り付け、試したところ、大電流用ケーブルがどうしても使用できなかった。ちっちゃいものくらぶさんに問い合わせると、V1.4では使えないとのこと。V1.3以前しかダメなのだそうだ。
そこで、V1.4を V1.3に交換してもらいに行く。
超音波センサーを差し込むpin4つのうち2つ半田付けされてない!
V1.3(btも1.3用に交換)に交換してもらい、早速作業に取り掛かったが、今度は超音波センサーを差し込むpin4つのうち2つ半田付けされてない!対応策はソケットを半田付け。2pin追加。
が、2pin追加に手間取った。カッター等で切り出し、やすりで削り、半田付けして。
何しろ小さい。うまく入らない!僕のスキルではすごく時間かかった。
風車をBT接続できない!
風車を回転させたいのに、bluetooth接続がうまくいかず、scratchと繋げなかったこともあった。トラブルは数えきれないほど起こった。
僕の手持ちのなのぼーどはV1.3が2個。V1.2が1個。
が、まともに動いてくれてるのは、風車に使ってるV1.3のみ。
交換してもらったV1.3がbluetoothも有線も動く、唯一のなのぼ~どAGとなった。
ワリバドラゴン(kogamebot)を有線で動かす場合、V1.2のなのぼを使うしかなく、その場合、bluetoothも動かないし、超音波センサーも使えなかった。
V1.3のなのぼ~どAGはあったが、ショートピンをずらしてUSB接続にすると、マイコンが異常加熱してしまうので、このV1.3では有線接続ができなかった。
ワリバドラゴン、超音波センサーで動かすと、すごく面白い動きをするので、ぜひ超音波センサー使いたくて、MFT前々日まで手を尽くしたのだけれど、うまくいかず。
どうしようもなくて、MFT前日、ちっちゃいものくらぶさんに、なのぼ~どAG V1.3を注文し、MFT当日、会場で受け取る。
今まではRaspberryPiで作品作りをしてきた。もちろん、数えきれないほどのトラブルが発生した。今回なのぼ~どAGを使って作品作りをしたのだが、今回も本当にたくさんのトラブルが起こった。僕に知識がなく、Windowsタブレットを初めて使ったことも原因の一つだと思う。
トラブル続きでわけがわからなくなって、うんざりして、やけになっていた僕は、ともさんから、
「ペアリングしたcom番号が間違ってないか?」
「タブレットではなく、今までうまくいっていたPCで動く状態からステップごとに動作確認をするように!何が問題なのか、条件の切り分けができます!」
と色々なアドバイスを頂いた。おかげで頭が整理されてきて、何とか対応できたように思います。ともさん、ありがとうございます!
当日のワリバドラゴンがどうだったのかは、別で書こうと思います。
MakerFaireTokyo2015出展の作品の製作の話 「レインボー風車」編
今回のMFTOtOMOブースのテーマは「ワリバシティ」。
OtOMO+の「棒」の回で割り箸工作をしたのがきっかけとなって、割り箸工作で作る「ワリバシティ」がテーマになった。
「棒」の回では、トラス構造で割り箸を組んでいくと丈夫になることを学んだ。
で、トラス構造繋がりということで、2012年のMFTでOtOMOブースに登場した伝説のキリンタワーの首の部分を今回、再活用することになった。
僕は何を出展しようか、考え、キリンタワーがあるなら、そこに飾るモノを作ろうと思った。
ちっちゃいものくらぶで購入した「お掃除ロボモーター」を使いたかったので、モーターで簡単に回せそうなものと考えると、風車くらいしか思いつかなかった。
本当は巨大バーサライターを作りたかったけれど、MFTまで2週間半ちょっとしかない。だから、バーサライターはあきらめ、風車を作ることにした。
まず、風車の回る仕組みを考えた。
大きな歯車を作る
巨大風車にしたいので、大きな羽根をつける。大きな羽根を回せるような力を出すには、大きな歯車を使えばいいと思って、大きな歯車になりそうなものを探した。
が、無くて、料理用のザルとピアニカホース(蛇腹部分がギアになる)で大きな歯車を作った。
ザル歯車は成功したけれど、歯車の噛み具合が悪く、安定しない。
ここで、100円均一で買ったスポンジ棒(長さ120cm)を羽根として取りつけ、
風車として回してみる。一応回るけれど、安定しないし、tech未来のギアのセットを使用していたので、なのぼ~どAGからの制御はほぼ不可能だった。
ここで、行き詰る。
大きな歯車ではなく、プーリーで回す方が簡単でオススメだと、くらもさんからアドバイスをもらったけれど、やはりこの仕組みに限界を感じたので、ボツにし、一から仕組みを考え直すことにした。
ベアリングを使う
風車がスムーズに回る構造を調べてみた。ベアリングを使うといいらしいと知った。
ホームセンターでベアリング購入。
ラップの芯に切り込みを入れ、ベアリングをセット。軸は家にあった突っ張り棒を使用。ベアリングの穴に突っ張り棒を入れると少しゆるい。輪ゴムを巻いてみたら、
ピッタリと固定できた。
ここで、テーマの割り箸を使って、風車の羽根を作ってみる。
が、割り箸の骨組みだけの羽根だけなら問題なく回るけれど、薄いスポンジ板を取り付けると強度が弱く、崩れてしまうし、骨組みとしては重すぎることがわかり、割り箸風車は断念。
ベアリングを使っていると、大きな羽根がついても(重さがあっても)スムーズに回る。
ベアリング凄いな。
家の扇風機を分解して、ベアリングの動きを改めて確かめる。
やっぱり、ベアリングって凄い!
次にラップの芯の周りに巻きすをグルーガンで固定した。
プラダンに穴を開け、お掃除ロボモーターをはめ込み、結束バンドで固定する。
お掃除ロボモーターについていた固定用のバネが役にたった。
ぐらつきをおさえてくれる。(噛み具合を更によくする為に後日、バネを新品2本に入れ替えする。下記写真)
風車の軸、突っ張り棒の穴を開け、プラダンに通す。ぐらつかないよう、裏側を固定して、お掃除ロボモーターとの噛み具合を試す。
想像以上にうまくいった。
これで、風車をモーターで回す仕組みはできた!
風車の制御はscratch 超音波センサーとkinect、2通りで風車を操作
風車は、なのぼ~どAGを使用して、scratchでモーターの回転を制御する。
scratchで制御する超音波センサーもバッチリ!
なのぼ~どAGの超音波センサー(距離センサー)で、来場者を感知し、交互に右回転、左回転するプログラムをscratchで作った。
kinectで来場者に腕を挙げてもらって、その動きで風車を右回転、左回転と操作してもらうプログラムもscratchで作った。
ついでに、回転にあわせて、トトロと妖怪ウォッチの曲が流れるようにプログラミングもしてある。来場した小さい子が喜んでくれるように曲を決めた。
ドレミを調べて、scratchのピアノの音を組み合わせて曲を作った。
まだ羽根は試作の状態だけれど、キリンタワーにどう取りつけるか、やってみないとわからないので、OtOMO+のMFT準備会の時、くらもさんのアトリエで試す。
風車の軸は、3m25cmの高さになることがわかった。下の写真の感じ。
羽根の直径は120cm。風車が回ったとき、身長180cmの大人の頭に羽根が当たるぐらい。
子どもには当たらないので安全そうだ。
LEDの取り付け
次は、LED120灯の取り付けだ。
以前買った60灯と新しく買った60灯を半田付け。
はじめ、60灯しか光らないというプログラムになっていた為、61灯めから点灯しなかった。そのため、プログラムを書き換える必要があり、arduino blockを使って、120灯点灯するように書き換えた。
すると、第二の問題が発生。LEDの光り方が不安定なのだ。
よく見てみると、LEDテープのある部分(ジャンパーワイヤーを繋ぐためのものが半田付けされている所)の半田付け部分の銅版の付け根が割れていた。
そのある部分を半田付けし直したりしたが、LEDの光り方が不安定な状態が続いた。
なので、思い切って、LEDの銅版が割れていた1灯をニッパーで切り取った。
そして、切った後、新しく出てきたLEDの銅版に半田付けをする。
ここで、第三の問題が発生。僕の半田付けのスキルが低いため、ハンダをぐちゃぐちゃにつけてしまった。また1灯を無駄にしようとも思ったが、これ以上、お金を無駄にしたくはないので、銅版のハンダを半田吸い取り線で取り、もう一度やり直す。
半田付けは初心者ではないのだが、ちょっと前まで、自分の中ではまあまあ上手かったはずなのに、最近はすごく下手になってきてしまった。
そこまで間を開けていないのに。はぁーー。ため息。そんなこんなで無理やり半田付けを完成させ、LED119灯が点灯するか、チェックする。
なんとかついた。
銅版と銅版の間にハンダもついていないので、最近の僕としては上出来だろう。
これからはLEDテープの銅版を割らないように慎重に扱わねば。(もともと慎重に扱っているつもりなんですが。)
LEDは光が増すように、ホログラムシートを下に貼った。
風車の羽根とは別に、渦巻きLEDを貼りつけたボードを作り、ボードごと取り外せるようにした。
風車の軸の先には丸いタッパを加工し、LED基板とモバイルバッテリー、ジャンパーワイヤー、大電流用ケーブルを収納できるようにした。
回転する時に、モバイルバッテリーがタッパの中で移動しないようにスポンジを加工して動かないようにした。モバイルバッテリーがはんぱなく熱くなるので、タッパの底に穴も開けた。この穴はモバイルバッテリーの電源を入れたり、切ったりする時にも使えるので、一石二鳥だった。
このLED基板&モバイルバッテリー等を収納したタッパの固定は、もともと両面テープのマジックテープで、着脱できるようにしていた。
でも、重さと熱さで?マジックテープの両面テープ粘着力が効かなかった。
その為、makedo2個でボードに固定する。
当日の朝、タミヤのピンバイスで穴を開けて、makedoの取り付け穴を開ける。
結構穴を大きく開けないとmakedoが差し込めなくて、あせった。
風車の回転OK!
渦巻きLED点灯OK!
「ワリバシティ」と「OtOMO」のロゴステッカーも作って、羽根に貼った。
完成したレインボー風車はこんな感じ。
MakerFaireTokyo2015で実際にレインボー風車が回っている様子(動画)
MakerFaireTokyo2015前日搬入 7月31日
僕は、今年のMakerFaireTokyo2015にOtOMO+のメンバーとして参加。
キッズ/教育のOtOMOのブース。
MakerFaireTokyo、これまでは11月開催で、今年はファミリー向けに!?夏休み開催だ。暑さが厳しそうだ!どうなることか、ドキドキで始まった!
今年の僕の作品は、レインボー風車とワリバドラゴン(kogameBot)、ラズパイ宣伝バスのLEDバージョンの3点だ。
ちなみに昨年のMakerFaireTokyo2014は、ラズパイ宣伝バスとラズパイの自作タブレットでOtOMOブースで参加させてもらった。
今年のMakerFaireTokyo2015。
充実した贅沢な三日間だった。
MFT前日搬入、1日目、2日目と分けて書こうと思う。
まずは前日搬入。持ち運びは車だ。
ただ、軽だからプラダンの風車の羽(直径120cm)やキリンタワーの骨組みのダンボール、割り箸1000本、三脚に固定したkinect、Makedoなどが入った大きな道具箱を詰め、4人乗車すると、寿司詰め状態。
風車部分のキリンタワー(高さ120cm)は組み立ててある状態のものを後部座席に無理やり(工夫して)詰め込んだ。後部座席に乗った僕と母の膝の上に立体パズルのようにはめ込まれている。身動きできない状態!w
車内の後部座席のスライドドアの内側が120cm程で、キリンタワー上部が奇跡的にギリギリそのまま入った。
横(スライドドア)から入れるのは無理で、後部のトランク部分から入れて、一度、スライドドアからタワーの頭部分を出し、僕が後部座席に乗り込み、それを支えて、何とか車に積むことができた。
くらもさんアトリエから、MakerFaireTokyoの会場(ビッグサイト)にたどり着くまでおおよそ1時間ちょっと。
ビッグサイトに無事到着。一般駐車場、そんなに混んでいなくて良かった。
海からの潮風の攻撃を受けながら、駐車場から>MakerFaireTokyoの会場(ビッグサイト西4)まで歩く、歩く。
「裏の搬入口は別のイベントに使っているから使えません。ぐるっと回って表側から入って下さい。」と、警備員さんに言われて、重い荷物をそれぞれ一杯に持ち、暑い中、必死に運んだ。台車があると楽だったのにな。
MakerFaireTokyoの会場に着いても気は抜けない。
4人(子ども合わせて)しかいないもんだから、困難を極める。
男性2人はキリンタワーをMakedoで建設し、女性1人は細かい作業やフォロー。
男の子1人(僕)が、超音波センサーとジャンパーワイヤーの固定などをする。
僕は風車の製作者なので、風車の動きや、LEDの動き、Kinectの数値、超音波センサーの値が正常か何回もテストする。
MakerFaireTokyo一日目の午前は準備時間だけれど、その時間には他にやることが一杯なので、前日搬入で出来ることは済ませておかないといけない。
搬入の日だからか、冷房は入っておらず、会場内は暑い。準備の人もそんなにたくさんはいない。搬入扉が大きく開かれていて、時折り、風が入ってくるだけマシだけれど、暑い。
汗が滝のように流れて、目に入る。下着まで汗でグッショリで気持ち悪い。
喉がやたら乾く。持ってきたお茶やスポーツドリンクはすぐに無くなった。
塩分補給の塩飴やタブレットを準備したほうが良いとアドバイスもらったけれど、本当に必要そうだ。
会場外の自販機も搬入作業が終わる頃には、500mlのスポーツドリンクやお茶は売り切れになっていた。
キリンタワー建設は、結構大変だった。時間もかかる。
キリンタワーの首の上部までの高さは3m50cm程はある。
風車の中心、軸の部分は高さ3m25cmの所にある。
組み上げて、風車土台部分を取り付けてあったタワー上部をタワー下部分に載せ、makedoで固定する時が一番大変だった。
大人3人いないと絶対無理。大人二人で持ち上げて支え、一人が固定していく。子供の僕はmakedoを渡す係。
これは、一度組んだら、簡単には下ろせない。とても、大変な作業!力仕事だし、時間もかかる。
ということは、風車に不具合が起きても上部分は下ろせず、直せない!
良かった。モバイルバッテリーの交換が必要な風車のLEDは、そんなこともあろうかと、丸ごと取り外せる仕様にしてあった。
しかも、LED基板とモバイルバッテリー収納ケースには、穴を開けてあり、そこからモバイルバッテリーの電源スイッチをON/OFFできるようにしてある。
これなら、背の高い大人なら、手を伸ばせば届く。取り外ししてもらえる。
風車の歯車が時々空回りすることがあるのだけれど、バネの効き具合をきつめに調整し、しっかりお掃除ロボモーターと風車の軸歯車が噛むようにした。
風車の回転具合は結構いい感じだ。
渦巻きLED点灯を点灯させると、もっといい感じ。
会場入り口の真正面にあるので、風車がお出迎えしているようだ。
二日間、しっかり回ってくれるといいな。
注:makedo(メイクドゥ-)とは、モノとモノをつなげたり組み合わせることのできる、何度でも繰り返して使うことができるコネクター。キリンタワー(ダンボールタワー)の組み立てに使用。
OtOMO+ 第三回 テーマ「板」 アクリル板でRaspberry Pi2のベースを作る 後編
ボール盤続き
そんなたくさんのボール盤の注意点を守ることは大変だった。
練習としてボール盤で木の板に穴を開けた。厚さは1.5cm位。
今回はいつケガするかわからないので、ボール盤で穴を開けているときに、少しでも子ども達に手抜かりがあると、kuramoさんはビシバシ指摘・注意していた。
(いつも、厳しいけれど・・・(笑))
いよいよ次はアクリル板!
でも、まだ練習。
アクリル板は木の板とは全然違った。まず音だ。木の板はサーとかシューと静かな音だったのに対し、アクリル板はキーとかツーなど、耳をつんざく音がした。
他にも、木の板は削って出てくるのが粉なのに対し、アクリル板は糸くずのようにつながっていた。
まだ、いろいろとあるのだが、この位にしておく。
さぁ、やっと本番。
Raspberry Piのベースのアクリル板をセンターポンチでつけた穴にボール盤の刃がくるようにあわせ、電源を入れ、レバーを下げる。
この工程を4回繰り返した。
理由は簡単!
Raspberry Pi2をアクリル板と固定するには、ネジ穴が4つ必要だからだ。
次はタップでネジ穴を切って作る。
タップはkasimaさんが貸して下さった。
「ちゃんと垂直にタップを回さないとネジ穴が斜めになるぞ。」とkasimaさんに教えてもらった。ボール盤で穴を開けた数(4)だけタップでネジ穴を切って作る。
「さぁ、Raspberry Pi2をアクリル板と固定だ。」と思いきや、ゴム足を付けるのが残っていた。
さて、ゴム足を付ける。ゴム足は、4つだ。
ゴム足は ねじ止め。ということは・・・さっきと同じことをもう一度やるんだ。
ただ、ここで注意点!
Raspberry Pi2をアクリル板と固定するネジと、ゴム足を固定するネジは違う。
つまり、ネジ穴の太さも違うわけだ。
では、ボール盤のドリル刃の太さとタップの太さを変えて再挑戦だ。
終わったら、やっと固定。
固定するときに気がついた。
Raspberry Pi2をアクリル板と固定するネジ穴の1つが、ほんの少し内側に入っていた。
もう、無理やりしかない。
そう思い、Raspberry Pi2とアクリル板のネジ穴にグィッと無理やりネジを取り付けた。
ただ、第2の悲劇が僕を襲った。(ちょっと大げさです。(苦笑))
4つのうち1つのゴム足が4分の1はみ出していたのです。(僕の設計ミス ( _~_ ))
超かっこ悪い。
親は、「綺麗に作ったね。」と言っているのですが、本心なのか励ましてくれているのか・・・。
次は自分でも綺麗だと思えるようなRaspberry Pi2のベースを作り、父にプレゼントしたいと思います。