Pololu Balboa 32U4 バランスロボットキット (モータ・車輪別売り)

2019-07-16 Pololu

倒立振子型のバランスロボットを、独自プログラムでのバランスロボットを作りませんか？

Balboaは、倒立振子型のバランスロボットキットで、Balboaの制御ボードには、Arduino互換のATmega32U4 MCU、モータードライバ、直交エンコーダ、慣性計測ユニットが搭載されています。Raspberry Piとのインターフェイスもあり、Raspberry Pi制御のバランスロボットのベースにもなります。

モーターとホイールは含まれていません。
ホイールの色やギヤ比の選択肢がいっぱいありますので、ホイールとモーターは適合したものを選択し、ロボットをパーソナライズしてください。モータとホイール以外に必要な基板や部品一式がキットに含まれます。

製品概要

Balboa 32U4は、Arduino互換のATmega32U4 AVRマイコンをベースとした小型のプログラマブルバランスロボットです。2つのHブリッジモータドライバ、クローズドループ制御用の直交エンコーダ、慣性計測ユニット（3軸加速度センサ、 3軸ジャイロセンサおよび3軸地磁気センサ）と、Raspberry Piでバランスロボットを制御するためのインターフェイスを備えています。制御ボードは、自由に使える強力な5Vスイッチング降圧レギュレータを搭載しており、最大2Aまで供給できます。基板上に3つのプッシュスイッチがあり、便利なユーザー入力インターフェースになります。LED表示、ブザー、オプションのLCD（製品に含まれていない）のコネクターがあり、ロボットからのフィードバックを提供します。

本商品はキットになっています。組立て（半田付けなど）が必要となります。ロボットをパーソナライズできるように、モーターとホイール（車輪）は含まれていません。詳細については、下記をお読みください。 Balboa は単3電池 6本（別売）で動作します。プログラミングには、Micro-Bケーブル（別売）が必要です。

Zumo 32U4ロボットやA-Star 32U4プログラマブルコントローラとおなじマイコンをベースにしており、Balboa 32U4はUSBインタフェースがあり、Arduino互換のブートローダが書き込まれています。Arduino開発環境から、ロボットを簡単にプログラミングできるソフトウェアアドオンが用意されており、Arduinoライブラリとサンプルスケッチが提供されています。プログラミングには、Micro-Bケーブル（別売）が必要になります。周辺機器を追加して、ロボットをカスタマイズや強化したい時は、ロボットの電源ラインとマイコンのI/Oラインへ、制御ボードの側面、前面/上部、背面/底面ある0.1インチ幅のスルーホールを使い接続できます。

Balboa 32U4の制御ボードは、ロボットのメインコントローラーとして機能させるか、より強力なRaspberry Piのベースとして機能させられます。2×20 ピンソケット(メス)とスペーサー（いずれもキットに含まれていません）を追加すると、互換性のあるRaspberry Pi（model B+ より新い機種で、Pi 3 model Bやmodel A+など）をボードに直接差し込むことができます。レベルシフタを内蔵しており、2つのコントローラ間でI2C通信や他のインタフェースの信号を簡単に使え、Raspberry Piに制御ボードから5V電源が自動的に供給されます。この構成では、Raspberry Piは高レベルのロボット制御を行い、BalboaのATmega32U4マイコンは低レベルなモータ制御、エンコーダの読み取り、他のアナログまたはタイミングに敏感なデバイスとのインタフェースなどのタスク処理を行います。

Balboa 32U4 バランスロボットに80×10mmホイールとRaspberry Pi 1 Model A+

Balboa 32U4 バランスロボットに80×10mmホイールとRaspberry Pi 3 Model B

Balboa 32U4 バランスロボットに80×10mmホイールとRaspberry Pi Zero W

Balboaを従来の横向きの2輪ロボットとして動作させたい人のために、Balboa安定化キットを別売しています。このアクセサリーは、Balboaのシャーシの前部分にはめ込み長さを長くし、付属のボールキャスターで低摩擦の3番目の接地点になります。この追加パーツで、キャスターを使わずに拡張部品のみを使用して、Balboaの高さを増やして部品取付け場所を増やすこともできます。もし独自の回路を搭載するのであれば、Balboa筐体＆安定化キット (モータ・車輪・回路部品別売り)を検討ください。

Balboa 32U4 バランスロボット用 5チャンネル反射型赤外線センサアレイを使えば、制御ボードに直接取付けることができ、簡単にラインセンサを追加できます。

モーターとホイールの選択

Balboaは、2つの金属マイクロギヤードモータで駆動します。モーターシャフトで直接駆動するのではなく、ボールベアリングと外部のギヤボックスでギヤ比をさらに高め、ロボットの重量を支えます。 Balboaキットには、ロボットを組み立てる際に、5つの減速比（1.64:1〜2.88:1）から選択できます。キットには、モーターは含まれていません。内蔵直交エンコーダを使用するためにも、モーターシャフトは両軸仕様のギヤードモータを選んでください。6V 30:1 HPCB、50:1 HPCB、または75:1 HPCBをお勧めします。

ホイール（車輪）も、選択肢がいくつかあるためキットに含まれていません。Pololu ホイール 80×10mmの、黒、赤、黄、青、白の5色をお勧めします。もし目的があれば、より大きな90×10mmホイールや小さい70×8mmホイールも選択できます。（70×8mmのホイールは、バランスをとるときにわずか数ミリのクリアランスしかないため注意してください。）