Arduino UNOで作る完全自律ライントラッカーロボット ─ 入門に最適な自作キット

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino UNO	1
BOモーター (ギアードモーター)	2	左右駆動用
車輪	2	モーター軸取付用
キャスターホイール	1	前輪または後輪用
IR反射センサー (ライン検出用)	2	左・右各1個
L293D モータードライバーIC	1	デュアルHブリッジ
ユニバーサル基板 または 自作PCB	1
9V電池 (またはリチウム電池)	1	電源
シャーシ用板 (厚紙/アクリル板等)	1	自作可能
配線用ワイヤー、ピンヘッダー等	適量

必要な工具・ソフトウェア

• はんだごて
• Arduino IDE

プロジェクト概要

白い床に引かれた黒いラインを、2つのIRセンサーで検出して自律走行するロボットです。初心者でも週末で完成できる古典的かつ最適な入門ロボットプロジェクトです。

シャーシ製作

アクリル板や厚紙をカットし、モーター・車輪・キャスター・Arduino・基板・電池をレイアウトして固定します。重心バランスに注意してください。

回路配線

L293Dを中心に、Arduinoのデジタルピン8〜11で左右モーターを制御。IRセンサーはピン12(右)・13(左)に接続。電池はL293DのVSピン(モーター駆動電源)とArduinoのVinに並列接続。

ユニバーサル基板ではんだ付けするか、専用PCBを発注すると綺麗にまとまります。
PCB発注例：PCBWay共有プロジェクト

スケッチ (ライン追従ロジック)

// ライントラッカーロボット - 2IRセンサー版
int lm1 = 8, lm2 = 9;   // 左モーター
int rm1 = 10, rm2 = 11; // 右モーター
int sl = 13, sr = 12;   // 左・右センサー入力
int SlV = 0, SrV = 0;

void setup() {
  pinMode(lm1, OUTPUT); pinMode(lm2, OUTPUT);
  pinMode(rm1, OUTPUT); pinMode(rm2, OUTPUT);
  pinMode(sl, INPUT);   pinMode(sr, INPUT);
  stop();
}

void loop() {
  SlV = digitalRead(sl);
  SrV = digitalRead(sr);
  
  // 両センサー白(ライン上) → 前進
  if (SrV == LOW && SlV == LOW) forward();
  // 右センサー黒(ライン外) → 左折
  else if (SrV == HIGH && SlV == LOW) left();
  // 左センサー黒(ライン外) → 右折
  else if (SrV == LOW && SlV == HIGH) right();
  // 両方黒(ライン見失い/交差) → 停止
  else if (SrV == HIGH && SlV == HIGH) stop();
}

void forward() {
  digitalWrite(lm1, HIGH); digitalWrite(lm2, LOW);
  digitalWrite(rm1, HIGH); digitalWrite(rm2, LOW);
}
void left() {
  digitalWrite(lm1, LOW);  digitalWrite(lm2, HIGH);
  digitalWrite(rm1, HIGH); digitalWrite(rm2, LOW);
}
void right() {
  digitalWrite(lm1, HIGH); digitalWrite(lm2, LOW);
  digitalWrite(rm1, LOW);  digitalWrite(rm2, HIGH);
}
void stop() {
  digitalWrite(lm1, LOW); digitalWrite(lm2, LOW);
  digitalWrite(rm1, LOW); digitalWrite(rm2, LOW);
}

センサーの仕様確認

使用するIRセンサーによって「白=LOW/黒=HIGH」またはその逆の場合があります。センサーモジュール上のポテンショメーターで感度調整し、シリアルモニタで値を確認してからロジックの条件を調整してください。

改良のヒント

• PWM制御で速度調整・スムーズなカーブ走行
• センサーを3個以上に増やして急カーブ対応
• PID制御導入で安定走行
• 超音波センサー追加で障害物回避機能
• Bluetoothモジュール追加でスマホ操作切替

この基本構成をマスターすれば、より高度な自律ロボットへのステップアップがスムーズです。