Bluetooth制御 ピックアンドプレースロボットキット：Arduino UNO + 2自由度アーム & スマートカーチャッシ

必要なコンポーネントと用品

パーツ	数量	備考
Arduino UNO	1
2自由度ロボットアーム（グリッパー・ベース付き）	1
HC-05 Bluetoothモジュール	1
Adafruit Motor Shield	1
2WD スマートロボットカーチャッシキット	1
NiMH充電池 (5V-1500mAh)	1
7.4V バッテリー	1
ミニブレッドボード	1
ジャンパーワイヤー（汎用）	1

必要な工具

• はんだごて（汎用）

アプリとオンラインサービス

• Arduino IDE
• MIT App Inventor

プロジェクト概要

イントロ

Androidスマートフォンで制御するピックアンドプレースロボットの作り方を解説します。MIT App Inventorでモバイルアプリを自作します。以下のトピックを順に説明します：

1. サーボモーターの制御
2. DCモーターの制御
3. Bluetoothモジュールの使用
4. スマホでロボットを操作

このチュートリアルでロボット製作に必要なすべてがカバーされています。

シナリオ

ロボットはBluetoothモジュール経由でスマホアプリから命令を受け取ります。まずはその仕組みを理解しましょう。

ハードウェア

キットには簡単な組み立てが必要です（付属説明書に従ってください）。完成すると以下のようになります。

モーターシールド はモーターとArduinoの仲介役です。モーターを直接Arduinoピンに繋ぐと発火の危険があります（モーターは最低80mA必要だが、Arduinoピンは最大40mAしか供給できないため）。

• モーターシールドでモーターの方向制御（前進、後退、停止）が可能。
• 最大4つの双方向DCモーターを個別に8ビット速度制御（約0.5%分解能）で駆動可能。

シールド上部にピンヘッダーをハンダ付けすればArduinoピンも使用可能。

モーターシールドをArduinoの上にスタックします。

Bluetoothモジュール（HC-05） は操縦者とロボットの間の通信チャネルです。

6ピンありますが、中央4ピン（RX、TX、GND、+5V）のみ使用。接続は以下の通り：

• Bluetooth +5V → Arduino 5V
• Bluetooth GND → Arduino GND
• Bluetooth RX → Arduino TX
• Bluetooth TX → Arduino RX

なぜRX↔TXをクロスするのか？ Bluetoothがデータを送信（TX）し、Arduinoが受信（RX）するためです。一方が送信、他方が受信という関係です。

サーボモーターの接続

サーボは赤（+）、茶（-）、黄/橙（信号）の3線。サーボの電源線をArduinoの5V/GNDに繋ぐと発火する ため、必ず外部電池を使用してください。

• 赤線 → 外部電池 +
• 茶線 → 外部電池 -
• 橙線 → Arduinoの任意のPWM対応デジタルピン

重要：外部電池のGNDとArduinoのGNDを必ず共通接続（共通グランド）してください。

DCモーターの接続

モーター端子にリード線をハンダ付け。DCモーターに極性はなく、接続を逆にすると回転方向が逆になります。

ハンダ付け後、モーターシールドのM1、M2端子に接続（コードではM1、M2を使用、M3、M4は未使用）。

回路図まとめ

ロボットモーターとバッテリーのモータードライバー接続：

アームサーボモーターとバッテリーのArduino接続：

BluetoothモジュールとArduinoの接続：

注意：Arduinoへコードをアップロードする際は、Bluetoothモジュールの赤線（+5Vピン）を外してください。アップロード完了後、再接続してください。

Arduinoコード

#include 
#include 

AF_DCMotor motorR(1);
AF_DCMotor motorL(2);
Servo elbowServo;
Servo gripperServo;
int command;

void setup() {
  gripperServo.attach(9);
  elbowServo.attach(10);
  Serial.begin(9600);
  motorR.setSpeed(255);
  motorL.setSpeed(255);
}

void loop() {
  command = Serial.read();
  /* アーム制御 */
  if (command >= 1 && command <= 180) { // 肘サーボをアプリのスライダー位置(0-180)に追従
    elbowServo.write(command);
  } else if (command == 205) { // グリッパー 0度
    gripperServo.write(0);
  } else if (command == 206) { // グリッパー 90度
    gripperServo.write(90);
  } else if (command == 207) { // グリッパー 180度
    gripperServo.write(180);
  }
  /* 車体制御 */
  else if (command == 200) { // 前進
    motorR.run(FORWARD);
    motorL.run(FORWARD);
  } else if (command == 201) { // 右旋回
    motorR.run(FORWARD);
    motorL.run(BACKWARD);
  } else if (command == 202) { // 停止
    motorR.run(RELEASE);
    motorL.run(RELEASE);
  } else if (command == 203) { // 左旋回
    motorR.run(BACKWARD);
    motorL.run(FORWARD);
  } else if (command == 204) { // 後退
    motorR.run(BACKWARD);
    motorL.run(BACKWARD);
  } else if (command == 0) { // 停止（念のため）
    motorR.run(RELEASE);
    motorL.run(RELEASE);
  }
}

回路図・アプリ

このアプリはAndroid専用です。使用前にスマホのBluetoothをオンにし、設定でBluetoothモジュールとペアリングしてからアプリでモジュールを選択してください。

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