Arduinoロボットアーム「LittleArm」をAndroidアプリでBluetooth制御

必要な部品と材料

部品	数量	備考
LittleArm ロボットアームキット	1	4自由度（ベース・ショルダー・エルボー・グリッパー）
Arduino UNO	1	制御用マイコン
HC-05 Bluetoothモジュール	1	シリアル通信でアプリと接続
Androidデバイス	1	専用アプリインストール用

使用アプリ・ソフトウェア

• LittleArm Androidアプリ（専用）
• Arduino IDE

プロジェクト概要

従来PCアプリ（Windows/Linux）でUSB接続制御していたLittleArmを、Bluetooth経由でAndroidスマホからワイヤレス制御できるようにしたプロジェクトです。専用アプリでは全自由度のリアルタイム操作に加え、動作シーケンスの記録・再生（ティーチング再生）機能を搭載。Arduino側のファームウェアはUSB/Bluetooth両対応の共通コードで、シリアルプロトコルは変更ありません。

シリアル通信プロトコル

アプリ→Arduinoへ、以下の6整数をカンマ区切りで送信し、改行(`\n`)でコマンド確定：

base_angle, shoulder_angle, elbow_angle, gripper_angle, delay_ms, checksum?

Arduinoはパース完了後に `'d'` (done) を返信し、バッファをフラッシュして次のコマンドを待ちます。

配線

• HC-05 VCC→5V, GND→GND, TX→Arduino RX(0), RX→Arduino TX(1) ※クロス接続
• サーボ: ベース→D9, ショルダー→D10, エルボー→D11, グリッパー→D6
• サーボ電源は別途5V/2A以上推奨（USB給電では電流不足の恐れ）

Arduinoスケッチ

#include <Servo.h>
#include <math.h>
#define PI 3.141

Servo baseServo, shoulderServo, elbowServo, gripperServo;

struct JointAngle { int base, shoulder, elbow; };
JointAngle desiredAngle;
int desiredGrip, desiredDelay;
int servoSpeed = 15; // 速度パラメータ（ms/step）
int ready = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  baseServo.attach(9);
  shoulderServo.attach(10);
  elbowServo.attach(11);
  gripperServo.attach(6);
  Serial.setTimeout(50);
  // 初期ポーズ
  baseServo.write(90);
  shoulderServo.write(150);
  elbowServo.write(110);
  Serial.println("started");
}

void loop() {
  if (Serial.available()) {
    ready = 1;
    desiredAngle.base = Serial.parseInt();
    desiredAngle.shoulder = Serial.parseInt();
    desiredAngle.elbow = Serial.parseInt();
    desiredGrip = Serial.parseInt();
    desiredDelay = Serial.parseInt();
    if (Serial.read() == '\n') {
      Serial.flush();
      Serial.print('d'); // 完了応答
    }
  }

  if (ready) {
    int done = 0;
    while (!done) {
      int s1 = moveServo(desiredAngle.base, baseServo, desiredDelay);
      int s2 = moveServo(desiredAngle.shoulder, shoulderServo, desiredDelay);
      int s3 = moveServo(desiredAngle.elbow, elbowServo, desiredDelay);
      int s4 = moveServo(desiredGrip, gripperServo, desiredDelay);
      if (s1 && s2 && s3 && s4) done = 1;
    }
    ready = 0;
  }
}

int moveServo(int target, Servo& sv, int speed) {
  int cur = sv.read();
  if (abs(cur - target) <= 5) return 1; // 到達済み
  int step = (target > cur) ? 1 : -1;
  sv.write(cur + step);
  delay(speed);
  return 0;
}

Androidアプリの機能

• 各関節のスライダー/ジョイスティック操作
• 現在ポーズの保存（スロット複数）
• 保存シーケンスの連続再生（速度調整可）
• Bluetoothデバイス自動検出・ペアリング支援

注意点

• HC-05のデフォルト通信速度は9600bps。変更時はスケッチ側も合わせる
• サーボ4台同時駆動時の電流ピーク対策に、電源ラインへ大容量電解コンデンサ(470μF以上)推奨
• アプリはGoogle Playまたはプロジェクトページから入手