環境
この記事は以下の環境で動いています。
| 項目 | 値 |
|---|---|
| Board | Pixhawk(v2.4.8) |
| Ardupilot | Rover V4.2.3 |
概要
ここではEspressoFrameの移動部用の電装品を準備します。
具体的な設定などは後述の記事で解説します。
全体図
タワー部も含めた部品の完全なリストはespresso_frame_roborecipeを参照してください
Pixhawk主要系
Pixhawk
Pixhawk2というのもありますがこれではなく、「Pixhawk v2.4.8」です。
Xbee(XBee ZB S2C)
アンテナ形状が様々ありますが、一番シンプルなパッチアンテナがおすすめです。
XBee変換基板
こちらはただの変換基板です。機体に組み込むので以下の物を用意してください。
Pixhawkと接続するためにXH4Pコネクタをはんだ付けします。
XBee接続ケーブル
| Picoblade 6P | AWG28 | XH 4P |
|---|---|---|
| 1 VCC | 赤 | 2 5V |
| 2 TX | 4 DIN | |
| 3 RX | 3 DOUT | |
| 4 CTS | NC | |
| 5 RTS | NC | |
| 6 GND | 黒 | 1 GND |
XBee USB-adapter
XBeeをUSB接続して動かすためのアダプターです。USB接続できれば形状は特に問いません。2つあると便利です。
ブザー
一般的な電子ブザーです。多くはPixhawkに同梱しています。
セーフティースイッチ
一般的なLED付きスイッチです。多くはPixhawkに同梱しています。
R3006SB
フタバ製プロポであるT6Kの受信機です。T6Kに同梱されています。
PixhawkI2C系
GPSモジュール
M8Nのモジュールを用意してください。ただ使うのは内蔵されているコンパスのみです。GPS側（シリアル接続）は使用しません。
コネクタが6ピン（GPS）+4ピン(コンパスI2C)に分かれているものを用意してください。
以下のようにコネクタを付け替える必要があります。
| GPSモジュール | Picoblade 4P | |
|---|---|---|
| 赤 | 1 5V | |
| 橙or青 | 1 SCL（最初から刺さっているはず） | |
| 白 | 3 SDA（最初から刺さっているはず） | |
| 黒 | 4 GND |
OnBoardDisplay
Pixhawkの状態を表示するためのSSD1306です。
ピン配列が違うものが市場で混ざっているので注意です。
ピンヘッダを裏側にはんだ付けしてください。
OnBoardDisplay接続ケーブル
I2Cバスに接続するケーブルです。
| 2550コネクタ (SSD1306) |
Picoblade 4P | |
|---|---|---|
| 2 VCC | 赤 | 1 5V |
| 3 SCL | 橙 | 2 SCL |
| 4 SDA | 白 | 3 SDA |
| 1 GND | 黒 | 4 GND |
距離センサー（I2C）
GY-US42という機種です。2つ使います。
距離センサー（I2C）接続ケーブル
2本使います。1本は6cm程度、もうひとつは15cm程度が良いです。
| XH_46P | AWG24 | Picoblade 4P |
|---|---|---|
| 1 VCC | 赤 | 1 5V |
| 3 SCL | 橙 | 2 SCL |
| 4 CR | 白 | 3 SDA |
| 2 DT | 黒 | 4 GND |
| 5 INT | NC | |
| 6 PS | NC |
I2Cスプリッター
市販のものです。Picobladeの物を選びます。
2つ必要です。
I2Cケーブル
I2Cスプリッター付属の物は10cm程度と短いです。20cm程度の物を1つ用意します。
Pixhawk周辺機器系
距離センサー（アナログ）
汎用PSD素子のGP2Y0a21YKです。床面との距離の計測に使用します。
距離センサー（アナログ）接続ケーブル
GP2Y0a21YKとPixhawkの「ADC 6.6V¶」を接続します。
| Pixhawk | AWG28 | GP2Y0A21YK |
|---|---|---|
| Picoblade | PH | |
| 1 VCC | 3 VCC | |
| 2 ADC IN (ADC3) | 1 Vo | |
| 3 GND | 2 GND | |
| 4 ADC IN (ADC4) | ||
| 5 GND |
LEDモジュール
WS2815のモジュールを選定します。今回は以下のように8つつながっているモジュールを選びました。以下のようにはんだ付けします。
タッチセンサー
マイクロスイッチで、適度なばねがあり、ねじ止め可能なものを選定します。
オムロンの「D2FW-G073M」を2つ使用します。
周辺機器接続基板
タッチセンサーとLEDモジュールの配線とLEDモジュールのレベル変換を行う基板を作成します。
電源系
バッテリーホルダー
18Vのマキタバッテリーを取り付けるアダプターを用意します。ケーブルを10cm程度に切り、XT60コネクタを取り付けます。
スイッチケーブル
マスタースイッチとヒューズを取り付けたケーブルを作成します。
| XT60 | XT60 | |||
|---|---|---|---|---|
| VCC_in | ar22q2r | VCC_out | ||
| GND_in | fuse(20A) | GND_out |
PowerDistributionBoard
入力出力用のケーブル・コネクタを取り付けます
| 用途 | in/out | コネクタ |
|---|---|---|
| バッテリー接続 | in | XT60 |
| モータードライバ用 | out | XH_2P |
| NUC用 | out | DCコネクタ(2.3mm) |
| Towerモジュール用 | out | XT60 |
Pixhawkの裏に強力両面テーブルで貼り付けます。
駆動系
Roboclaw(2x7A)
エンコーダー付きギアモーター
２つ用意します。
駆動配線上基板
- 秋月の片面ユニバーサルC基板(4つ穴)で作ります。2つのモーターとXHコネクタの変換基板です。
駆動配線下基板
- 秋月の片面ユニバーサルD基板(2つ穴)で作ります。Roboclawと接続する基板です。
モータードライバ接続ケーブル
| 上基板側 | 下基板側 | |
|---|---|---|
| XH6 | None | |
| 1 M1A | 1 M1A | |
| 2 M1B | 2 M1B | |
| 3 VCC | 3 VCC | |
| 4 GND | 4 GND | |
| 5 M2B | 5 M2B | |
| 6 M2A | 6 M2A |
モーター出力接続ケーブル
上基板と下基板のモーター配線を接続するものです。4Pあればよいですが、以下のエンコーダーケーブル(Pixhawk)と誤配線を防ぐために5Pにします。
| 上基板側 | 下基板側 | |
|---|---|---|
| XH5 | XH5 | |
| 1 M2A | 1 M2A | |
| 2 M2B | 2 M2B | |
| 3 M1A | 3 M1A | |
| 4 M1B | 4 M1B | |
| 5 | 5 |
エンコーダー接続ケーブル(Roboclaw)の作成
| 上基板側 | Roboclaw | |
|---|---|---|
| XH8 | 2550_8P | |
| 1 EN2B | 1 EN2- | |
| 2 EN2A | 2 EN2+ | |
| 3 EN1B | 3 EN1- | |
| 4 EN1A | 4 EN1+ | |
| 5 EN2GND | 5 - | |
| 6 EN2VCC | 6 - | |
| 7 EN1GND | 7 + | |
| 8 EN1VCC | 8 + |
エンコーダー接続ケーブル(Pixhawk)
| 上基板側 | Pixhawk | |
|---|---|---|
| XH4 | 2550 4P | |
| 1 EN1A | 1 AUX6 | |
| 2 EN1B | 2 AUX5 | |
| 3 EN2A | 3 AUX4 | |
| 4 EN2B | 4 AUX3 |
PC接続機器系
- USB-hub
- Lidar(LD19)