🦿 レーン A · サーボ & 脚作業中
A1 サーボ準備と中立出し
🎯 ゴール: 12 個の脚サーボ (DS3218MG) と腕・目のサーボが揃っていることを確認し、全部を中立 (1500µs) にしてホーンを基準の向きで付けられる状態にする
🧰 使う工具
- ノギス
- プラスドライバー #1
- サーボテスター (あれば)
- マスキングテープ + ペン (番号書き)
📦 使う部品
- DS3218MG ×12 (脚) + 付属ホーン・ビス
- MG90S ×6 (腕) + 付属ホーン
- サブマイクロサーボ ×2 (目)
- SG90 ×1 (頭部ヨー, 予備扱い)
🤔 なぜ最初に中立を出すのか
サーボは自分が「今どこを向いているか」を覚えていません。部品を付けた後で真ん中を出そうとすると、脚が変な角度で固定されて組み直しになります。先に真ん中にしてから部品を付けるのが鉄則です。
手順
部品を数えて、はめあいを確認する
- サーボを種類ごとに並べ、数を確認する (脚 12 / 腕 6 / 目 2)。
- DS3218MG を coxa_bracket と femur_link の箱枠に入れてみる。 入らなければ紙やすりで軽く均す。ガバガバならマスキングテープで厚みを足す。
- 付属ホーンを tibia_link のホーンポケットに置いて、穴の位置が合うか見る。合わなければ φ1.2 ドリルでホーン穴経由で開け直す (現物合わせ現物合わせ
図面通りにならない場所を、実物を当てながら位置を決めて仕上げること。少し削る・少し寄せるのは想定内。)。 - 印刷は実測前の寸法の可能性があるので、ここで合わなければ A レーン担当から管理者へ報告。
中立 (1500µs) を出す
中立を出す方法は 2 つ。どちらでも同じ結果になる。
- 方法 A: サーボテスター。テスターの「中立 (NEUTRAL / 1.5ms)」ボタンで一発。1 個ずつつなぐ。B レーンを待たずに進められる。
- 方法 B: ESP32 + PCA9685。B レーンの B3 で書き込んだ CALIBRATION_MODECALIBRATION_MODE
ファームウェアの「全サーボを 1500µs (中立) に固定するだけ」の特別モード。組立中はこのモードで書き込んでおく。歩かせるときは通常モードに戻す。 のファームが、全チャンネルに 1500µs を出す。サーボを PCA9685PCA9685
16 個のサーボ信号を同時に出せる基板。ESP32 からは I2C という 2 本線で命令を受け取る。このプロジェクトでは 2 枚 (board0: 脚+頭, board1: 腕+目) 使う。 のどのチャンネルに挿しても真ん中になる。
「何度の位置へ回れ」と指示すると、その角度まで回って止まるモーター。中に歯車と位置センサーと制御回路が入っている。線は 3 本 (電源+, GND, 信号)。 に通電すると「ジッ」と動いて止まる。そこが中立。止まった後は電源を切っても手で回さない。
線とプラグを確認する
- 線の色を覚える。茶 (または黒) が GNDGND (グランド) 共通
電気の「基準の 0V」。サーボ系・ロジック系など電源が複数あっても、GND は必ず全部つなぐ。つながっていないと信号が伝わらない。、赤が電源、橙・黄・白が信号。 - プラグを PCA9685PCA9685
16 個のサーボ信号を同時に出せる基板。ESP32 からは I2C という 2 本線で命令を受け取る。このプロジェクトでは 2 枚 (board0: 脚+頭, board1: 腕+目) 使う。 やテスターへ挿すときは GND (茶/黒) を基板の GND 側に合わせる。 - 中立にできたサーボにはマスキングテープで 番号と用途 (例: FR 膝) を書いておく。後の配線がとても楽になる。
ホーンの向きを決める (まだ付けない)
- 脚: tibia が真下、femur が水平 のときが中立。ホーンをその向きでサーボ軸に刺せるよう、スプラインスプライン (軸のギザギザ)
サーボ軸の細かい溝。ホーンはこの溝に合わせて何通りかの角度で刺せる。「位相を選ぶ」= 一番具合の良い溝位置を選ぶこと。 のどの溝が一番近いかを確認しておく。 - 腕: 上腕が真下 (ピッチ 85°)、肘まっすぐ (0°)、肩ヨーは正面から 40° 外向き。
- ずれは Web UI の トリムトリム
サーボの「真ん中」の微調整値。組立でホーンの位相が数度ずれても、Web UI のトリムで吸収できる (±200µs ≈ ±18°)。 (±18°) で後から直せる。完璧を狙わなくてよい。 - ホーンの実際の取り付けは A2 (脚)、C3 (腕)、D1 (目) で行う。
⚠️ DS3218MG について未確認の点
DS3218MG は 180° 版と 270° 版がある。ファームは 500〜2500µs で 180° を前提にしている。270° 版が届いていたら中立は同じだが、可動範囲の換算が変わるので管理者へ報告する (config.h の調整が必要)。
✅ 完了チェック (この端末に保存されます)
- サーボの数が揃っている (脚 12 / 腕 6 / 目 2)
- DS3218MG が coxa / femur の箱枠に入る
- ホーンが tibia / femur のポケットに収まり、穴が合う
- 全サーボを中立 (1500µs) にした
- 各サーボに番号と用途を書いたテープを貼った
- 180° 版か 270° 版かを確認して記録した
📖 このページの用語解説
- サーボ (サーボモーター)
- 「何度の位置へ回れ」と指示すると、その角度まで回って止まるモーター。中に歯車と位置センサーと制御回路が入っている。線は 3 本 (電源+, GND, 信号)。
- ホーン
- サーボの出力軸に付ける腕 (アーム) 状の部品。ここに部品をねじ止めして動かす。中心のビス 1 本と、腕の穴に通す小ねじで固定する。
- 中立 (1500µs)
- サーボの可動範囲のちょうど真ん中の位置。信号のパルス幅が 1500 マイクロ秒のときこの位置になる。組立ではまずサーボをこの位置にしてから部品を付ける。
- PWM (パルス幅)
- サーボへの命令は「一定間隔で送る短い電気パルスの長さ」で伝える。500µs で片端、1500µs で真ん中、2500µs で反対の端。
- CALIBRATION_MODE
- ファームウェアの「全サーボを 1500µs (中立) に固定するだけ」の特別モード。組立中はこのモードで書き込んでおく。歩かせるときは通常モードに戻す。
- スプライン (軸のギザギザ)
- サーボ軸の細かい溝。ホーンはこの溝に合わせて何通りかの角度で刺せる。「位相を選ぶ」= 一番具合の良い溝位置を選ぶこと。
- トリム
- サーボの「真ん中」の微調整値。組立でホーンの位相が数度ずれても、Web UI のトリムで吸収できる (±200µs ≈ ±18°)。
- GND (グランド) 共通
- 電気の「基準の 0V」。サーボ系・ロジック系など電源が複数あっても、GND は必ず全部つなぐ。つながっていないと信号が伝わらない。
- 現物合わせ
- 図面通りにならない場所を、実物を当てながら位置を決めて仕上げること。少し削る・少し寄せるのは想定内。
もっと詳しく: 用語集 (全項目)