ThimbleKrox: Arduino MicroとMPU-6050を用いた指装着型マウス制御

部品と材料

部品	数量
Arduino Micro	1
MPU-6050（6軸加速度・ジャイロセンサー）	1
ジャンパーワイヤー（Arduino-MPU接続用）	4本
Micro USBケーブル（PC接続用）	1
ゴムバンド（指固定用、任意）	1

必要な工具

• 3Dプリンター（サムブル筐体製作用、任意）
• はんだごて（Arduinoにピンヘッダーが未実装の場合）
• PC（Arduino IDE環境）

プロジェクト概要

人差し指（または任意の指）にはめるサムブル（指貫）型デバイスで、指の動きをマウスカーソル操作に変換する「ThimbleKrox」を製作しました。MPU-6050の加速度・ジャイロデータをArduino Microで読み取り、USB HIDマウスとしてPCに送信します。3Dプリントで専用筐体を作れば、ウェアラブルなポインティングデバイスとして実用的です。

ステップ1: 配線

Arduino Micro	MPU-6050
VCC	VCC
GND	GND
Pin 2 (SDA)	SDA
Pin 3 (SCL)	SCL

ステップ2: 3Dプリント筐体（任意）

2種類のデザインを用意：

• クリア版: サポート材不要、コンパクト、透明フィラメントで造形
• スチームパンク版: 装飾的だがやや大型、サポート材必要、塗装推奨

どちらも内部にMPU-6050を収納する空洞と、配線用の溝があります。Thingiverseで公開中（リンクは元記事参照）。

ステップ3: 組み立て

3Dプリント筐体を使用する場合

配線済みのMPU-6050を筐体上部の空洞に収め、ケーブルを下部の溝に通します。Arduino Microは手首側にゴムバンドで固定するか、別途ケースに収納します。

筐体なしの場合

MPU-6050を指の第1関節付近に両面テープやゴムバンドで固定、Arduinoを手の甲や腕に固定して使用します。

ステップ4: キャリブレーションとコード

初回使用時にはキャリブレーションが必須です。以下の手順で行います：

1. 必要ライブラリをインストール: Wire.h, I2Cdev.h, MPU6050.h, Mouse.h
2. キャリブレーション用スケッチ（ThimbleKrox calibration code）を書き込み、シリアルモニタを開く（Ctrl+Shift+M）
3. 指を各方向に動かし、シリアル出力のax, ay, az, gx, gy, gz値を観察
4. コード内の「// calibration line」とコメントされた閾値を、観測値に合わせて調整
5. 調整後、メインスケッチ（ThimbleKrox code）に同じ閾値を反映して書き込み

キャリブレーション例

// シリアルモニタ出力例
left | gx = 3165 gy = 469 gz = -1055 | ax = 5232 ay = 2064 az = -4496

// キャリブレーションコード（修正前）
if (ax >= 15000) { // calibration line
  right();
}

// 観測値 ax=5232 で "right" と出したいので閾値を下げる
if (ax >= 5000) { // calibration line
  right();
}

X/Y軸の正負とカーソル移動方向の対応を、実際の指の動きに合わせて4方向すべて調整します。

ソースコード

メインスケッチ

// ThimbleKrox メインコード
// キャリブレーション手順: https://www.hackster.io/projects/dd8881/
// "calibration line" の閾値を環境に合わせて調整
// 作者: Magform

#include <Wire.h>
#include <I2Cdev.h>
#include <MPU6050.h>
#include <Mouse.h>

MPU6050 mpu;
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
int sensibility = 10;  // 感度調整

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu.initialize();
  if (!mpu.testConnection()) { while (1); }  // 接続失敗時は停止
}

void up()    { Mouse.move(0, -sensibility); }
void down()  { Mouse.move(0, sensibility); }
void left()  { Mouse.move(-sensibility, 0); }
void right() { Mouse.move(sensibility, 0); }

void loop() {
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);

  if (ax >= 15000) { right(); }   // calibration line
  if (ax <= -9000) { left(); }    // calibration line
  if (ay <= -8000) { up(); }      // calibration line
  if (ay >= 10000) { down(); }    // calibration line

  // クリック機能（開発中）
  /* if (gy >= 20000) { Mouse.click(MOUSE_RIGHT); delay(100); }
  if (gy <= -20000) { Mouse.click(MOUSE_LEFT); delay(100); } */

  delay(10);
}

キャリブレーション用スケッチ

// ThimbleKrox キャリブレーションコード
#include <Wire.h>
#include <I2Cdev.h>
#include <MPU6050.h>
#include <Mouse.h>

MPU6050 mpu;
int16_t ax, ay, az, gx, gy, gz;
int Nwrong = 1;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Wire.begin();
  mpu.initialize();
  while (Nwrong != 0) {
    if (!mpu.testConnection()) {
      Serial.print("Wrong connection number: "); Serial.println(Nwrong++);
      delay(1000);
    } else { Nwrong = 0; }
  }
}

void up()    { Serial.print(" up "); }
void down()  { Serial.print(" down "); }
void left()  { Serial.print(" left "); }
void right() { Serial.print(" right "); }

void loop() {
  mpu.getMotion6(&ax, &ay, &az, &gx, &gy, &gz);

  if (ax >= 15000) { right(); }   // calibration line
  if (ax <= -9000) { left(); }    // calibration line
  if (ay <= -8000) { up(); }      // calibration line
  if (ay >= 10000) { down(); }    // calibration line

  Serial.print(" | gx="); Serial.print(gx);
  Serial.print(" gy="); Serial.print(gy);
  Serial.print(" gz="); Serial.print(gz);
  Serial.print(" | ax="); Serial.print(ax);
  Serial.print(" ay="); Serial.print(ay);
  Serial.print(" az="); Serial.println(az);
  delay(5000);
}

リソース

• GitHub: https://github.com/Magform/ThimbleKrox
• 3Dモデル (Thingiverse): カスタムパーツとエンクロージャ

回路図