2017年度冬休み自由研究◆「ライントレーサー(ライントレースカー)」

できました・・・


なんか、実際に動いているのを見ると感動です・・・


2017年度冬休みの自由研究は、「ライントレーサー(ライントレースカー)」で、
今回、初めてはんだ付けに挑戦しました。

前回からの続きは、こうです。
残ったパーツを基盤にはんだ付けして、パーツ同士を接続しました。
狭いところのはんだ付けが難しくて、何日かに分けて少しずつ進めました。



本体基盤とセンサー基盤、モーター、電源をそれぞれ導線でつなぎました。
はんだ付けをする部分の間隔が狭く、難しくて、線をつけるだけで２日かかりました(笑)


これを車両にのせて、完成です。


仕組みですけども・・・
前に「センサーで黒いラインを読み取って、ライン上を走る」としましたが、
正しくは逆だったようです。

センサーが「白い部分にあたったLEDの反射光」を感知して動作するようです。



緑のパーツが光を感知する「フォトトランジスタ」。
透明なパーツは、電源を入れると赤く光る「LED」、
その横にあるイモムシみたいなパーツは、電流が流れすぎてパーツが壊れるのを防ぐ「抵抗」です。


センサー基盤は車両に下向きに取り付けられていて・・・

LEDが光って白い床に当たると、「フォトトランジスタ」がその反射光を感じ取り、
電流が流れます。

LEDの光が黒い床にあたると、光は吸収されてしまうので「フォトトランジスタ」は光を感知できず、電流はストップ。

そんな感じの仕組み(おおざっぱですみません(笑))で、
タイヤが両方動いたり、左だけが止まったり、右だけ止まったりして、
黒いラインに沿って進んでいきます。

センサー部分が白に当たった場合と、黒に当たった場合、
キャタピラーの動きはこんな感じになります。




白い紙に、黒いラインが描かれたところを走行すると、こんな感じです。



無限に続けようとして、失敗しましたが(笑)
でも、感動です・・・


ただ、どこかに接続不良のところ(はんだ付けが上手にできていないところ)があるようで、
基盤の向きによっては動きが止まってしまうんです。
(そんなわけで、写真や動画では基盤がナナメにのっかっています(笑))
導線のどれかが接触不良なんだろうなぁ・・・
そこが、ちょっとだけ失敗です。
ちょっとだけ失敗がありますが、
それでも、これは「大成功」だったと思います。
頑張ったね。


あとは、センサーのしくみについてを紙にまとめて、
自由研究はすべて終了です。
間に合った・・・




使用した回路は、
子供の科学　2015年8月号 (バックナンバーをネットで購入)の付録に出ていたもので、
「ロボットの目(LED)が光る」という部分は省略。
それに伴う回路の変更部分は、弟に相談しました。
子供の科学のWEBサイト「コカねっと」では、いろんな電子工作が掲載されていて、楽しいですよ。
でもこれ、ブレッドボードでできたら、もっといいのになー。


使用した市販のキットは雑誌のとおりです。
キャタピラー部分「タミヤ トラック＆ホイールセット ブラック メタリックグレイ 」



車体部分「タミヤ ユニバーサルプレートセット 」




モーターケース&ギア「タミヤ ツインモーターギヤーボックス 」



車体やキャタピラーは、工夫すれば自宅にあるもの(理科の授業で使った実験車両のリサイクルなど)で応用できたかもしれません。
ネットでは、レゴで作っている方もたくさん見かけました。


必要なパーツは、秋月電子通商で購入しました。



はんだ付けなどは危険なので、作業中はびっしり横につきました。
口はやたらと出しました(笑)が、手はなるべく出さず、作業は基本、自分でやってもらいました。

隣のパーツにハンダがついてしまったり、
やけどしたり、はんだがごてごてになっちゃったり・・・
上手にできてはいないかもしれませんが、
とても、頑張りました。
↓ 苦労して頑張った証(笑)

お疲れ様でしたー！



ただ、ほんとは・・・
リモコンカー(ラジコン)を作りたかったのだそうです。
でも、そのためには、ラズベリーパイ(PC)を使って、スクラッチでプログラミングする必要があります。

可能だとは、思います。

けれど、そうなると、学校にPC(ラズパイ)を持ちこまなければなりません。
ラズパイそのものは小さいのでパーツとして持ち込んでも違和感はありませんが、
その電源をどうするか(乾電池は使えない)、
スクラッチを動かすためのディスプレイをどうするか(学校へもっていくには高価すぎる)、
遠隔操作するならスマホが必要ですが、スマホは当然学校へもっていくことができません・・・


さぁ、どうしましょう。。。


どうやったら作品を学校に持って行けるか・・・
私の当面の課題です。
なんとか、６年生の冬休みまでに、実現させてあげたいです。

そしてもう一つ・・・
ライントレーサーのこの回路、ブレッドボードに再現できるようになりたいです。
頑張って勉強します。