MeArmロボットアーム V1.0 – Arduino/Raspberry Piで作るロボットアーム

必要なパーツと用品

Arduino UNO	×1
Raspberry Pi 2 Model B	×1
MeArmキット（レーザーカットアクリルパーツ、サーボモーター4個含む）	×1

プロジェクト概要

MeArmはオープンソースのデスクトップサイズロボットアームです。2014年にInstructablesで発表され、世界中で約1万台以上が製作されています。ここでは最新版（V1.0）の組み立て手順をステップバイステップで解説します。

ステップ1: データを入手し、レーザーカットする

設計ファイル（.dxf）は Thingiverse からダウンロード可能です。3mmアクリル板でのカットを推奨しますが、木材や3Dプリントでも製作可能です。

必要なネジ（すべてM3）

• ナット ×11
• 6mm ×7
• 8mm ×15
• 10mm ×5
• 12mm ×8
• 20mm ×4

ステップ2: 組み立て前にサーボをキャリブレーションする

重要: 組み立て前に必ずサーボのキャリブレーションを行ってください。手でサーボホーンを回すとギアが破損する恐れがあります。

Brains Board（Arduino互換）または任意のPWM出力デバイスを使い、各サーボを以下の初期位置に設定します：

• センター（ベース回転）: 90°
• 左（ショルダー）: 90°
• 右（エルボー）: 90°
• クロー（グリッパー）: 25°

サーボの軸と本体にセンターラインをマーキングし、後で位置合わせできるようにします。サーボには別途5-6V 2A以上の電源が必要です（マイコンからの給電不可）。

Arduinoでキャリブレーションする場合のスケッチ

#include 
Servo middle, left, right, claw;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  middle.attach(11);
  left.attach(10);
  right.attach(9);
  claw.attach(6);
}
void loop() {
  middle.write(90);
  left.write(90);
  right.write(90);
  claw.write(25);
  delay(300);
}

ステップ3: ベース部分の組み立て

最大パーツ（#1）にゴム足を貼り、20mmネジでナットを半分ほど締め込みます。パーツ#2、#3、センターサーボ、8mmネジ2本でカラーアセンブリを作り、ベースに固定します。

ステップ4: 左側（ショルダー）の組み立て

パーツ#4、#5、#6、左サーボ、8mmネジ2本、サーボホーン固定用ネジを使用。サーボホーンはパーツ#4の長辺と平行になるよう取り付け、キャリブレーション時のマーキングが合うようにします。

ステップ5: 右側（エルボー）の組み立て

パーツ#5、#12、#13、#17、右サーボ、8mmネジ2本、6mmネジ1本、サーボホーンを使用。サーボホーンはサイドプレートの長辺と直角（90°）になるよう取り付けます。

ステップ6: 中央部分（ベースとピッグ）の組み立て

パーツ#14（ベース）にサーボホーンを取り付け、パーツ#8、#9、#10、10mmネジで「ピッグ」と呼ばれるリンク機構を組み立てます。可動部がスムーズに動くよう、ネジの締め具合を調整してください。

ステップ7: 左側と中央部分の接合

左アセンブリとパーツ#7（フロントストラット）を12mmネジとナットで接続。ピッグをスロットにはめ込み、ベースプレートとレバー（パーツ#17）で連結します。リアストラット（パーツ#11）も同様に取り付け、少し遊びを残しておきます。

ステップ8: 右側の取り付け（最も難しい工程）

ウェビングパーツ#15をピッグのパーツ#10に取り付け、右側アセンブリを全体に組み合わせます。複数のパーツを同時にスロットにはめる必要があり、忍耐が必要です。

ステップ9: ベースへの固定と左フォアアーム取り付け

センターサーボのホーンに中央アセンブリを固定し、パーツ#16を6mmネジ2本で取り付けます。

ステップ10: 右フォアアームの組み立て

パーツ#18、#19、#31（右フォアアーム）、#13、#17、スペーサー#20、各種ネジを使用して組み立てます。すべての可動部がスムーズに動くよう、ネジは締めすぎないでください。

ステップ11: クロー（グリッパー）の組み立て

残りのカラー#21にサーボを通し、パーツ#22、#23、#24、8mmナット4個でヘッドアセンブリを作ります。ギア機構（パーツ#27、#26）とクロー本体（パーツ#29、#30）を組み立て、最後にサーボホーンを固定します。

ステップ12: ヘッドの取り付け

左右のフォアアームからパーツ#22、#23へ8mmネジ2本でヘッドを固定します。ヘッドサーボのクランプネジを少し緩めると作業しやすいです。

ステップ13: トラブルシューティング

• 左サーボアームが動かない: 関節が硬いのが原因のことが多い。ヘッド取り付け部分のネジ締め具合を確認。
• 各関節のネジは「指で回せる程度の抵抗」で留めるのがコツ。

ソースコード

Arduino用基本スケッチ

#include 
Servo middle, left, right, claw;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  middle.attach(11);
  left.attach(10);
  right.attach(9);
  claw.attach(6);
}
void loop() {
  middle.write(90);
  left.write(90);
  right.write(90);
  claw.write(25);
  delay(300);
}

より高度な制御例は Codebender を参照してください。

カスタムパーツとエンクロージャ

レーザーカット用DXFファイルおよび3Dプリント用STLファイルはThingiverseのプロジェクトページから入手可能です。