2005年9月から始めた自立ロボットの製作日記です。

　そもそもロボットの自作に意欲が沸いてきたのは2005年夏、偶然に出会ったあるホームページでした。そこにはこれまで頭の中に構想はあっても具体的に実行に踏み切れないでいたいくつかの問題について容易に解決できそうな記事が詳細に掲載されていました。そのホームページのタイトルはTekuRobo工作室です。この記事を読む以前に秋月電子製のAKI-H8を購入し机の上で色々動かしてはいたのですが、既存のマイコンボードを利用して自作ロボットを製作するのは筆者の腕ではとても困難と諦めていました。しかし、このホームページに出会ってからというもの、自作ロボットの製作が筆者の知識と腕でも可能であることを確信しました。ホームページ製作者のRikiya様にこの場をお借りして感謝申し上げます。

　1980年初頭：この頃に第1次マイコンブームが始まりました。当時発売されたばかりのファミコンを購入（決してゲームをするために購入したのではありません）。ファミコンにはBasicソフトもあったのです。補足しておきますが、当時のマイコンはMy computerという意味で使っていました。
　1985年：本格的な8ビットマイコンを購入。当時の価格で24万円ほどしました。機種はSHARPのX1turboでした。それにしても最近のパソコンは安くなったものです。
　1990年前後：この頃には16ビットマイコンが出始め、まもなくNECのPC9801シリーズの黄金期となりました。それまではBASICでのプログラムに夢中でしたが、次第にその処理速度に不満がつのりマシン語に手を染めた時期でもあります。この頃から自作の周辺ボードを作り始めました。まもなくDOS-Vなる規格も巷で耳にするようになりました。
　1995年：なんといってもWindows95が発売になった年です。翌年早速Pentium100MHzのパソコンを購入しました。時を同じくして鉄道模型にも手を染めてその時に初めて自動運転ボードを製作しました。もちろん制御するのは愛用のX1turboでした。しかし、この後5年間はプログラミングの趣味は一時中断してしまいます。
　2000年：しばらくはパソコン本体の自作に明け暮れていましたが、次第に既存ソフトなりハードを単に操作しているだけという欲求不満が募り始めた時期です。パソコンの中身はブラックボックスと化しコンピュータを操っているという感覚が持てなくなりました。その時に名刺判サイズの市販マイクロコンピュータが目に止まりました。詳細を確認するとその中になんと昔、手を染めたZ80互換マイコンもあるではありませんか。もう既にこの世には存在しないと思い込んでいた8ビットマイコンZ80が今も生き続けていることを知ってうれしくなってしまいました。これがきっかけで生来の虫が冬眠から目覚め、自律ロボット製作の構想を描き始め、今日に至っています。
　

　冒頭でご紹介したようにホームページ「TekuRob工作室」との出会いを機にロボット製作の準備に取り掛かりました。なにはともあれ自律走行できるロボットを製作するためにはマイコンを搭載できなければ始まりません。このホームページの中でフリーで使える回路設計用のCADソフトEagleが紹介されているのですが、試しに使ってみるとこれまで試してみたフリーのCADソフトと比較して格段に使いやすいことが分かりました。特に気に入った点は
�@フリーなのに作成する回路数に制限がない。
�A実体プリント基板のサイズが100x80mmまでに制限されているが、むしろロボットに搭載する大きさを考えると、この位のサイズがちょうどいい。
�B操作がズブの素人にも分かりやすい。
　9月から10月にかけてはもっぱらこのソフトの使い方とAKI-H8-3052Fマイコンボードを乗せるIOボードの設計に専念しました。もっとも設計といっても基本的にAKI-H8開発ボードをそのまま小型化したようなものです。10月末までにほぼ自作プリント基板の製作に用いる原版が出来上がりました。

　原版が完成し、いよいよ自作プリント基板の製作にチャレンジしました。自作に用いた基板はSunhayato製の両面基板でサイズは100X100mmです。しかし、はやる思いとはうらはらに1枚目失敗。さらに2枚目も失敗。やっと3枚目で満足出来る基板が完成しました。う〜んH2Aロケットの打ち上げと同じくらいむずかしい(+_+)。以下に失敗の原因をご紹介します。
�@1枚目の失敗は露光不足と現像のやり過ぎでした。2分以上現像液に漬けていたら、露光していない部分の被膜まで溶けて単なる銅箔だけになってしまいました。ショックです。ちなみに露光は昔懐かしい日光写真と同じです。（時期は秋分の日前後、快晴で150秒でした。）
�A前回の失敗に学び今回は露光時間を180秒に設定し、現像時間も1分前後で引き上げてみました。ヽ(^｡^)ノ上出来です。赤みを帯びた銅箔色の生地にプリントされたブルーの被膜が輝いています。ルンルン気分で引き続きエッチングに移ります。ここはじっくりとエッチング液の中で基板を揺らしながら銅箔が溶解していくのを待ちます。15分ほどで露光部分の銅箔がなくなりエッチングが終わり待望のプリント基板が完成しました。ところが2枚目の悲劇はそこからが始まりでした。翌日から1.0mm,0.8mmの穴あけ作業を始めると、あれれ！裏に貫通した穴が微妙にずれているのです。最大で0.4mmほどずれています。このときはじめて露光のさいに使った表と裏の原版の合わせが悪かったことに気が付きました。それでもなんとかなるさと思いながら穴あけを進めたのですが、最大の悲劇は穴あけ作業を終えたときにやってきました。CPUボードを装着するためのソケットをプリント基板に取り付けCPUボードを装着しようとしたところ、何と！入りません。気を取り直してソケットの位置を確認したところ１ヶ所0.1in違うではありませんか！またまた大ショックです。その間穴は170ヶ所もあけていました。
�B失敗の後遺症を2週間で癒し、めげず3度目の挑戦となりました。まず、CADで原版の穴位置を修正し新たに原版を製作しました。露光前に慎重に原版の裏、表の合わせを確認し、上記の作業を開始しました。エッチングまでの工程は完璧です。エッチング後前回失敗したソケットの位置も確認。う〜ん、完璧です。今回は穴あけ作業にも工夫をこらしました。ドリルで穴をあける際、微妙に中心がずれていたのがほぼ完璧に中心を通るようになりました。裏表のパターンのずれも合格レベルです。（H2Aロケットが打上に成功したときのエンジニアの皆さんの喜ぶ気持ちがすごく分かります。）既に年末が近づいている時期のことでした。

　年が明け、自作プリント基板に電子部品を取り付けました。プリント基板が出来てしまえば取り付けは半日もあれば完成してしまいます。ここでもソケット同士が干渉してうまく取り付けできない個所が１つありましたが、一方を削ってなんとかごまかしました。問題はそれからです。電源をつなぎ恐る恐るスイッチを入れます。まだこの段階でCPUボードを挿してはいけません。電源を入れた瞬間、CPUが昇天する可能性が大です。それでなくても自分の腕に全幅の信頼を置いてはいませんので。あれれ、やっぱりというか電源ランプが点きません。後日、回路の設計ミスが判明しました。1ヶ所、抵抗の一方を電源に接続すべきところをGNDに接続していました。この不具合は近くにある部品の端子にはんだ付けしてしのぎました。その他スルーホールの導通不良が2ヵ所見つかりました。なんだかんだで1週間かけて秋月電子製の開発ボードと同様に動作することを確認しました。

ロボット製作に必要な基礎知識について初心者にも分かりやすく丁寧に解説しています。私にとってはロボット製作のバイブルのようなページです。

今や、自作プリント基板の設計に欠かせないフリーのCADソフトです。回路図を作成すると自動で実体基板の原版を作成してくれます。

電子回路の製作に使用するICのデータを調べるのに欠かせないページです。

ロボットの頭脳であるマイクロコンピュータを販売している秋葉原にあるお店です。特にAKI-H8は有名です。

地元では入手困難な電子部品や自作プリント基板の材料調達にいつも利用している秋葉原のお店です。電子部品関連の材料はほぼそろいます。

ロボット本体、ラインセンサおよびロータリーエンコーダの製作

PSDセンサテストと専用モータードライブボードの製作

PSDセンサを利用した迷路走行と新型シャーシの製作

ロボット開発2年目の挑戦です。(^.^)

GPS搭載ロボット開発への無謀なる挑戦が始まります。(ｰｰ;)

GPSロボットソフトウェア開発順調に進行中

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