自律走行ビール運搬タンク：Walabot＋Arduino＋Raspberry Pi＋Alexa統合

必要な部品と材料

部品	数量
Walabot Creator	1
Arduino MKR1000	1
Raspberry Pi 3 Model B	1
Amazon Echo（またはechosim.io）	1
SparkFun TB6612FNG モータードライバー	1
タンクシャーシ（ブラシ付きDCモーター×2内蔵）	1
サーボ MG996R	3
メタルビルダーキット	1
ステッピングモーター 28BYJ-48 + ドライバー	1
7.4V LiPoバッテリー	1
7.4V LiPo充電器	1
ロータリーポテンショメーター 10kΩ	1
LED（ストリップ1セグメント）	2
釣り糸	1
薄いプラスチック/厚紙（カバー用）	1
5V BEC回路	1
抵抗 10kΩ, 22.1kΩ, 2.21kΩ	各1
ダーリントン トランジスタ	1
30cm木製定規	2
電圧計（任意）	1
RC送受信機（任意：手動操作用）	1
ビール（動力源？）	1

必要な工具

• はんだごて、ホットグルーガン、ノコギリ、ドリル、ヤスリ

使用ソフトウェア・サービス

• Arduino IDE
• AWS IoT、AWS Lambda、Alexa Skills Kit
• Walabot SDK
• Python（Raspberry Pi側制御）

プロジェクト概要

コンセプト

「ビールと戦車」という男の夢を実現。音声制御でビールを運び、自律追従「Follow me」機能とRC手動操作を両立するタンクを製作。

シャーシ

Banggoodで購入した安価なタンクシャーシをベースに使用。輸送中の破損を接着修復。

クレーン機構

ビールを格納・昇降するクレーンをステッピングモーター（28BYJ-48）と釣り糸で実装。初期は構造強度不足で曲がり、木製定規で補強し安定化。ポテンショメーターを軸に取り付け角度フィードバックを実現。

ケース・外装

Walabotをマグネットマウントで前面に固定。黒い厚紙・プラ板でカバーし、上部ハッチはサーボ2個で開閉。隠しヘッドライト（12V LEDストリップを7.4V駆動、中間LEDをバイパスして高輝度化）をサーボで露出制御。

回路設計

Arduino MKR1000を採用（外部割り込み3ピン必要なためUno不可）。TB6612FNGでDCモーター2個制御、サーボ3個、ステッパー、LED等を制御。電圧分圧でバッテリー電圧監視、独立した電圧計も搭載。

RC制御（手動モード）

3ch PWM読み取り：

• ch1（縦）：基本速度 `motorSpeedBase = (pulse-1500)/2`
• ch2（横）：旋回差分 `motorSpeedChange = (pulse-1500)/3`
• ch3（スイッチ）：クレーン昇降 `elevated = pulse<1500`

左右モーター速度 = `base ± change` で計算、±255でクリップ。

Raspberry Pi連携（自律モード）

シリアル通信でコマンド送受信：

• `s`：RC無効化・シリアル制御開始（応答`OK`）
• `r`：RC有効化
• `e`/`d`：クレーン昇降
• `m X Y`：モーター速度直接指定
• `b`：バッテリー電圧取得（×100で整数返却）
• `l`/`o`：ライトON/OFF

安全のためch3（スイッチ）割り込みは常時有効。

Walabotによる「Follow me」

Walabotはマイクロ波3Dセンサー。Moving Target Identification (MTI) モードで移動物体を検出（最大4ターゲット、1.5m）。Y/Z座標で水平位置を追跡。

初期位置合わせ（80cm前方に立つ）後、最近接ターゲットを人物とみなし、前回位置からの最近接ターゲットを追従。フレームレート約6FPS（0.16秒周期）のため、低速で動作し旋回と前進を分離制御。

Alexa音声制御

AWS Lambda + AWS IoT で実装。スキル名「Beer Tank」。コマンド例：

• 「ビールタンクを開始」
• 「ライトをオン/オフ」
• 「カーゴを開けて/閉めて」
• 「追従を開始/停止」

ngrokからAWS移行で安定運用。Kurt Braun氏のチュートリアル動画が参考になった。

中止機能：タコメーター

車輪に白黒パターンと反射型IRセンサーで回転数検出を試作したが、GPIO不足と不要判断で未採用。

ソースコード

Arduino（MKR1000）とRaspberry Pi用コード一式：

https://github.com/abysmalsb/Beer-Tank

回路図

Fritzingファイル（beer_tank_YN88vVuS9b.fzz）と画像をSchematicsセクションに掲載。WalabotはUSBでRaspberry Pi接続。