2024年12月16日

011-1.WeDo2.0入門-第5回 「モーターの回転制御2」

この連載では「レゴ WeDo 2.0(以下、WeDo 2.0)」の活用方法について紹介していきたいと思います。 この記事で使用するものは「レゴ WeDo 2.0 for home by アフレル」とBluetooth搭載のタブレットまたはパソコンです。なお、スマートハブ用として単三型乾電池2本または専用バッテリーを使用します。(文/松原拓也)

◆ 糸巻きを使う

モデルライブラリにはレゴ WeDo 2.0の作品例がたくさん紹介されています。
たくさんありすぎて、これと被らないようにオリジナルの作品を作るのがなかなか大変です。

注目したのがこちらの部品。 正式な名称は分かりませんが、「糸巻き」「糸」です。 この部品はWeDo 2.0に付属しています。 さっそく使ってみたいと思います。

完成した作品がこちらです。
上下に動く橋です。「跳ね橋(はねばし)」と呼ぶことにします。 この糸を巻く機構は「ウインチ」といいます。ウインチは回転の弱い力で強い力を作り出すことができます。
使用する部品は「糸巻き」「糸」「スマートハブ」と「チルトセンサー」と「パワーモーターM」などです。

横から見た様子です。

橋げたを拡大した部分です。
角度を検出するためにチルトセンサーを取り付けています。

ウインチを拡大した部分です。糸巻きと糸を組み合わせて作っています。
モーターがはみ出ないように取り付けるため、「ベベルギヤ」を使って回転方向を90度曲げています。
「ベベルギヤ」は「かさ歯車」ともいいます。モーター側に付いている黒い歯車もベベルギヤです。両面が傘状になっていますので、ダブル・ベベルギヤといいます。
糸を巻いた方向が橋げたの動きを決定します。 ここでは糸巻きに対して糸を反時計方向に巻いています。 この場合、糸巻きが時計方向に回転すると糸が短くなり、反時計方向に回転すると糸が長くなります。

◆ チルトセンサーを検出する

WeDo 2.0専用ソフトウェアを立ち上げて、チルトセンサーの検出する値を見てみましょう。
結果はこのとおりです。値は下向きでは9、水平だと0、上向きだと3になりました。

最初に作ったプログラムがこちら。
モーターを回して橋だけ持ち上げます。そして、チルトセンサーが上向きを検出したらループを脱出してモーターを停止します。
モーターが速く回転しすぎないように、1ループにモーターは0.2秒ずつだけ回転するように工夫しています。こうすると、モーターの回転が断続的になって回転が遅くなります。

プログラムを実行してみました。
糸が巻き取られていって、 橋げたが少しずつ上がっていきます。
橋げたが写真右側の状態に達したら、プログラムが終了しました。
一応、これで成功ですが、橋げたの上がり具合が不十分に感じます。 モーターはもっと勢い良く回してもよさそうです。

◆ 橋を上げ下げする

改良版のプログラムです。
モーターを断続的に回す処理をやめて、連続して回すようにしました。
上向きを検出してループを脱出したあとには「待機」ブロックを使って0.3秒ほど余分にモーターを回しています。 これは橋げたをもっと上に持ち上げるためです。
逆に下向きを検出した場合には待機ブロックは置いていません。 重力によって橋げたに勢いがあるため、余分に回す必要がないからです。

プログラムを実行しました。
最初、橋げたが上がり、それから下がります。うまく動かすことができました。
以上で、跳ね橋の紹介を終わります。 チルトセンサーではなくてモーションセンサーを使ってみても同じような制御ができるかもしれません。
ウインチを使うメリットは重たいものでも動かすことができるということです。他にも便利な使い方を考えてみましょう。

[movie]「レゴ WeDo 2.0」で作った跳ね橋の動画(Youtube)

当ブログの内容は、弊社製品の活用に関する参考情報として提供しております。
記載されている情報は、正確性や動作を保証するものではありません。皆さまの創意工夫やアイデアの一助となれば幸いです。