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前回のラズベリーパイDonkeycar組立の続きです。

今回はこちらのサイトで一般に公開されてるドキュメントを熟読しながらDonkeyCar3用ソフトウェアをラズパイとホストPCに設定し、ジョイスティックコントローラーを用いたラジコン手動操縦で室内に作ったコースの上を「教師走行」10周ほど行い、取得したデータをGoogle Colaboratoryで機械学習させ、その結果をDonkeycarに読み込ませて自動・自律走行を行なった。


動画を以下に示す。


ちなみにボディは以前ESP32でラジコン化したフジミのプラモデル250GTを被せた。


次はDonkeycarのプログラム内容を勉強しながら1/35プラモデルで「ドンキー戦車」でも　と思ったがパーツが1/35戦車 内に入りきれない、、。

スケール感を保った1/35donkey戦車の自作はラズベリーパイ の大きさと大消費電流(=バッテリーがデカくなる)のせいで難しいようだ。

Raspberry Piを使った Donkeycar(AI自律自動走行カー)の情報を ネットで調べていたら おもちゃのラジコンカーをベースにした記事を見つけ それを参考に自分なりの工夫をしてDonkeycarを組み立てた。

ベースにしたトイラジはCCPの「バクソーハ」(2300円)。スケールサイズは1/20位。


トイラジ特有のモーターピニオンとラックでカックンと動くステアリングだったので 正確な操作を目指して シャーシを加工し手持ちのSG90のパチモンサーボを組み込んだ。


また自宅での室内走行を前提にしてるので オリジナルのギヤボックスの9:1のギヤ比では低速走行時のトルクが全く稼げず ステアリングを切るとモーターストールする可能性大のため ギヤボックスをタミヤの楽しい工作シリーズ多段ミニギヤボックスで加工置換してギヤ比を89.9:1に設定し低速走行仕様にした。


正式なDonkeycarはフロントサーボと　リアのモーターESCをPCA9685というI2Cサーボ用制御ボードで動かしてるようなので 本家のソフトウェアと整合性を取るため 今回のESCなど付いてないリアモーターの駆動もPCA9685で出来るようにした。

方法は パチモン SG90の基板を取り出しモーター/ポテンショメータを取り払い 連続回転するようにポテンショメータが付いてた基板端子の中点からVcc間に2ｋオーム、同じく中点からGnd間に2kオームの抵抗を入れ電気的に角度を90度に固定する。これをモータードライバーとして使えばPCA9685 で入力信号PWMを0度側に振った時と180度側に振った時でモーターがそれぞれ正・逆連続回転し回転速度も90度からの差分量によって変化させられる。

130クラスのモーターならこのドライバで充分駆動できる。


基板は小さいので簡単に搭載できた。


この上にモバイルバッテリー5v/2.4A (2500円）と中古のラズベリーパイ3B(3500円)、PCA9685 HAT(1400円）、カメラモジュール(3200円)を載せ、マジックテープで固定し 組み立ては完了である。


この後はDonkeyCar用ソフト(オープンソース)を用いて設定し、ロジクールF710 ワイヤレスコントローラー(1900円)で「教師走行」を行い、取得データで学習させ、自動走行となるはずだが 、、どうなることやら。
ここまでかかった費用14800円。

次回以降に続く。

ラズベリーパイ4 Model B(4GB)が届いたので ネット情報等を参考にセットアップを行いました。　比較的スムーズに進み IPアドレスの固定化やSSH、VNCの設定も完了です。

これからPython言語を自習していきます。「Donkey Car」のようなAIラジコンカーを おもちゃのラジコンカーのシャーシとラズベリーパイで安価に作製できるようになることが目標です。

それまで Arduino/ESP32の電子工作はひと休み、、、かな。

7インチモニターの背面にラズベリーパイを装着しネットをブラウズしてるところ


後日(7月15日)追記　：ネットで調べたらPythonプログラミングが出来なくてもDonkeyCarは作れます。（笑）

先日 ヤフオクを見てたらwltoys社製k989シャーシーセットが安価で出てたので落札した。モーターもサーボも付いてないシャーシーとデフとサス&タイヤのセットである。


サイズは1/28なのでフジミの1/24プラモのトレッド幅とホイールベースにギリギリ適合する。

以前作成したFordGT40を分解し このシャーシーを用いてラジコン化することにした。


モーターはタミヤの標準ギヤボックスについてたRA130、サーボはSG90のパチモンを使用。加工にやや難儀したが無事搭載できた。


この時点で フロントの差動ギヤに引っかかりがあり時々モーターがドライブシャフトを回せなくなる現象が発生した為、フロントデフを分解しプラパーツのバリを削ってアタリを出し組み直した。

マイコンはESP32でPS3コントローラ－とBluetoothで接続する。

モータードライバーは東芝のTB6612FNGを使用。四輪駆動で前後デフが入ってるのでモーターが回り始めるには出力電流のピーク値(3A)が高いドライバーが必要だった。(実際1.5AのTI製DRV8835ではモーターが回らなかった）

電源は3.7vリポバッテリーで 3.3ｖ降圧DCコンバーターを介してESP32に供給。モータードライバVmには3.7ｖのまま供給した。(Vcは3.3v)

プログラムは簡単なものをいつも通り自作した。

これらをシャーシーに載せるとこんな感じになった。


フジミのGT40を取り付けるためボディは加工した。もちろんシャーシー側も取り付けのための加工をしてある。




ボディを取り付けて完成である。


走行動画を記す。