NX28の製作

NX28 M5AtomS3Rで作る小型四脚ロボット

NX28の製作

アジェンダ

 1. 概要
 2. 構成
 3. 機能
 4. 3Dモデリング
 5. アッセンブリ
 6. M5Cardputerでの操作
 7. 動作確認
 8. コード

1. 概要

M5StackシリーズのM5AtomS3Rを使って、小型の四脚ロボットを作りました。
OLED SSD1306を搭載して目の表情を表示し、M5Cardputerでモーション編集やジョイスティック操作ができます。
できるだけシンプルで安価に、かわいく、かっこよく作ることを目標にしました。

NX28_1
NX28_2
NX28_3
NX28_4

2. 構成

主な構成部品は以下です。

1) M5 Atom S3R
2) OLED SSD1306 128 x 64
3) Servos SG92R x 5
4) Servos FS403 x 2
5) Lithium Ion Battery 16340 3.7V
6) M5Cardputer(モーション編集・コントロール用)
7) M5 Joy2

結線は以下です。
NX28_5 Connection

3. 機能

1) 前進、後退、左右移動、左右ターン
2) OLED SSD1306による目の表情表示
3) BLE通信によるM5Cardputerからのコントロール
4) M5Cardputerによるモーション編集
5) サーボごとのトリム調整
6) SDカードへのモーションデータ保存
7) ジョイスティックによるリアルタイムコントロール

4. 3Dモデリング

3D CADで全体形状を検討し、できるだけ小型でシンプルな構造になるように設計しました。
サーボ、バッテリー、M5AtomS3R、OLEDの配置を確認しながら、組み立てやすさと見た目のバランスを調整しています。

NX28_6 3D Modeling
NX28_7 3D Modeling
NX28_8 3D Modeling

5. アッセンブリ

3Dプリントした部品にサーボ、制御基板、OLED、バッテリーを組み込みます。
配線が足の動きに干渉しないように注意しながら、コンパクトに収まるように組み立てました。

NX28_9 Assembly
NX28_10 Assembly

6. M5Cardputerでの操作

M5Cardputerを使って、モーションの編集、サーボのトリム調整、SDカードへの保存、ジョイスティックによる操作を行います。
ロボット本体とはBLEで通信し、作成したモーションをすぐに確認できます。

NX28_11 M5Cardputer Operation
NX28_12 M5Cardputer Operation

モーション再生キー

F : Forward(前進)
C : Back(後退)
V : Right(右移動)
X : Left(左移動)
G : Right Turn(右ターン)
D : Left Turn(左ターン)
H : Home(ホーム姿勢)

サーボ編集

[ : 前のサーボを選択
] : 次のサーボを選択
+ : 値を増やす
- : 値を減らす
キーを長押しすると、より速く値を変更できます。

トリム調整

T : Trim Modeの切り替え

MOV : モーションのオフセット編集
TRM : サーボのトリム編集

トリム値はロボットの個体差やサーボの取り付け角度を補正するために使用します。

ステップ操作とモーション長

, : 前のステップへ移動
. : 次のステップへ移動
< : モーション長を短くする
> : モーション長を長くする

各モーションのステップを編集し、歩行のタイミングや姿勢を調整できます。

保存

S : すべてのデータをSDカードに保存

保存されるデータは以下です。
・モーションデータ
・トリム値
・モーション長

ジョイスティックモード

ジョイスティックボタンを押すことでモードを切り替えます。

CTRL:1
上 : Forward(前進)
下 : Back(後退)
右 : Right Turn(右ターン)
左 : Left Turn(左ターン)

CTRL:2
上 : Forward(前進)
下 : Back(後退)
右 : Right(右移動)
左 : Left(左移動)

JOY:DIRECT
ジョイスティックで頭のサーボを直接操作します。
X軸 : Servo 1 Head Roll
Y軸 : Servo 2 Head Pitch

7. 動作確認

目で表情を作る

OLEDディスプレイに目を表示し、通常の表情や笑った表情などを作ります。
目の形を変えることで、ロボットらしさだけでなく、生き物らしい表現を加えることができます。

NX28_13 Face Expression
NX28_14 Face Expression

歩行動作

6個のサーボを協調して動かすことで、前進、後退、左右移動、左右ターンなどの歩行動作を行います。
M5Cardputerでモーションを調整しながら、実際の動きを確認できます。

NX28_15 Walking Motion
NX28_16 Walking Motion

動画

実際の動作確認動画です。

8. コード

詳細のスケッチ、M5AtomS3R用コード、M5Cardputer用コード、3DモデルデータはGitHubに置いています。

コード Github

M5AtomS3R : NX28_M5AtomS3R
M5Cardputer : NX28_M5Cardputer
3D Model : 3D_model_3mf
SD Card Files : SDCardFiles

更新履歴

  • 2026.6.30NX28 M5AtomS3Rで作る小型四脚ロボットのページを作成NEW 

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