Ethernet制御ロボットアーム - WIZ750SRとAndroidアプリでリモート操作

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino 101	1	Intel Curie、BLE内蔵、USBシリアルとUARTが独立
WIZnet WIZ750SR	1	シリアル⇔Ethernet変換モジュール、Cortex-M0搭載
Android端末	1	制御アプリ実行用
ロボットアーム（4自由度）	1	Banggood 25$キット等。他アームもコード調整で可
メタルギア マイクロサーボ	4	標準付属のプラスチックギアより高速・耐久

使用アプリとオンラインサービス

• Arduino IDE
• WIZnet S2E Configuration Tool（モジュール設定用）
• Android Studio（制御アプリ開発用）

プロジェクト概要

4自由度（3関節＋グリッパー）のロボットアームを、Ethernet経由で遠隔操作するシステム。Arduino 101がサーボ制御、WIZ750SRがTCPサーバーとして透過的にシリアル通信をEthernetに橋渡し。Androidアプリで直感的なスライダー操作からコマンド送信、軌道の記録・再生（Init/Loop）も可能。

ロボットアームの組み立て

Banggoodの25$ DIYキット（4枚のプラスチックシートからパーツを切り出し）を使用。付属サーボはプラスチックギアなので、メタルギアサーボ（より高速・耐久）に換装推奨。グリッパー用サーボはケーブルが短いため、長いケーブルに半田付けし直し。組み立ては公開されているロシア語動画（7:43〜）が参考になります。ネジの締めすぎでプラスチックが割れたり動きが渋くなるので注意。

ブレイン：Arduino 101

Intel Curie搭載、公式Arduino唯一のx86ボード。内蔵ジャイロ/加速度、BLE搭載。USBシリアル（Serial）とGPIO UART（Serial1: D0/D1）が独立しているため、デバッグしながらWIZ750SRと通信可能。PWM対応GPIO（D3, D5, D6, D9）を4サーボ制御に全使用。

通信：WIZ750SR

シリアル⇔Ethernet変換モジュール。TCPサーバー機能内蔵で、Arduino側は通常のSerial1通信するだけで世界中から制御可能。設定はWindows用Configuration ToolまたはPython版で実施。青LED点灯でネットワーク接続確認。検索で見つからない場合はファームウェア再書き込みやVMネットワークアダプター無効化で解決することが多い。動作確認にはNetCat（nc [IP] [Port]）が便利。

動きの制御：パス計算とスムーズ駆動

目標角度を直接指定するのではなく、現在角度から目標角度へ「ステップタイム（mDelay）」を指定して線形補間移動。全サーボがほぼ同時到達するようステップサイズを自動計算。グリッパーのみ即時動作（開/閉3段階）。

コマンド形式

• G 1 → グリッパー閉（弱）、G 0 → 開
• A 10 130 120 110 → ステップ10ms、上関節130°、下関節120°、ベース110°

Androidアプリでリモート制御

TCPクライアント実装。スライダーで4関節角度＋速度を設定、グリッパーボタンで開閉。変更は即時送信・即時反映。「Save」で軌道ポイント登録。Init（初回のみ実行）とLoop（無限繰り返し）の2軌道を管理。EditTextで直接コマンド編集・コピペも可能。画面上部に送信目標値（S）と実測現在値（R）を表示し、同期確認可能。

成果

Initでゴムアヒルを配置、Loopで無限に移動し続けるデモに成功。安価なアームながら滑らかで正確な動作を実現。Arduino 101のPWM 4ch制限は将来の6自由度化時の課題だが、分離シリアルと高性能CPUは大きな利点。WIZ750SRは設定後トラブルフリーで最高のEthernetモジュールと評価。Androidアプリはα版で今後機能拡張予定（関数、条件分岐、引数付きループ等）。

コードリポジトリ

ArduinoスケッチとAndroidアプリソース：
https://github.com/abysmalsb/Robot-Arm-Controller

Arduino Web Editorでもアクセス可能

回路図

Arduino 101（USB給電）とサーボ用5V電源の二重電源構成。WIZ750SRはArduino 3.3Vで駆動、レベルシフト不要。Serial1（D0/D1）で接続。