Raspberry Pi 3 B+

　　使用した部品

使用した部品は、Aliexpress、Amazon、スイッチサイエンス、秋月電子通商等で購入しました。

１．Servo TD-8325MG (180deg 25Kg metal) and metal arm "25T" 　 ２個 (Aliexpress)

２．Raspberry Pi
　Pi Zero 2Wが購入できなかったため、今回は手持ちのRaspberry Pi 3 B+を使用します

　　Pi Zero2を購入出来次第、切り替えて使用できるように接続ボード（後述）を作成しました。

３．PiCamera V1.3 　１個 ＆ ケーブル：30cm cable Raspberry Pi Camera １本（Amazon）


４．128x160 Pixels Display(1.77 inch) SPI TFT with ST7735 driver １個（Aliexpress）


５．Led module 3W ホワイト　　１個（Aliexpress）


６．TTP223 Capacitive Touch Switch button self-locking module 2.5-5.5V　　１個（Aliexpress）


７．降圧モジュールAMS1117-3.3 DC 4.75V-12V to 3.3V Voltage Regulator　１個　（Aliexpress）


８．USB MICRO-B BREAKOUT BOARD 　１個（Aliexpress）


９．その他
・Prototype board
・40pin(2x20) GPIO female header
・8pin(1x8) Female Header
・Male Headers 90deg
・Female Headers
・Capacitor 16V 220μF

１０．ネジ類　（ネジの山崎：https://www.ymzcorp.co.jp/ym12/neji_shop.html）
＊六角穴付ボルト
　・M4X20、１個　　・M3X12、３０個　　・M2.5X10　４個　　・M2.5X4　４個

＊六角穴付皿ボルト
　・M3X12　３０個

　　Rasperry pi GPIO pinout

１．Rasperry pi Zero 2 Wのピン配置


２．Rasperry pi 3 B+ GPIO pinout(ピン配置はZero 2と同じです)


３．使用するPin

　　接続ボードの作成

１．両面スルーホール・ユニバーサル基板を図の大きさに切断しました。
　・2x20 ヘッダー（Rasperry piと接続ボードを接続するヘッダー）は反対側にあります。
　・配線の点線は基板の反対側を示しています。


２．回路図 　参考として回路図を記載しておきます。

　　サーボの確認

　サーボの回転角度を確認し、サーボを中間位置に設定します。

１．サーボに目印の為にアームを取り付けてください。

２．Rasperry piと接続ボードを接続し、接続ボードにサーボを接続します。

３．サーボの電源をONにして、Rasperry piの電源をONにします。

４．Rasperry piが起動終了後、ＰＣでVNCビューアを起動しRasperry piに接続します。

５，Rasperry piのデスクトップ画面が表示されたら、コマンドライン「LXTerminal」を起動します。

６．プロンプトから次のように入力して、Enterキーを押しフォルダを移動します。
　　　cd cubotino/src

７．続けて、venvをアクティベートするため次のように入力してEnterキーを押します。
　　　source .virtualenvs/bin/activate　　（ 「スペース＋.」に注意）

８．最後に次のように入力して、サーボの180°の位置を確認します。
　　　python Cubotino_T_servos.py -set 1　　（スペースのない２つの'-'と１の前のスペースに注意）


（１）(,virtualenvs) pi@cubotino:~/cubotino/src $ の (,virtualenvs)はvenvがアクティブになっていることを表しています。
（２）この状態で、Enterキーを押すと、サーボが180°の位置に動きます。
（３）「-set＋スペース」の後の値「-1～１までの浮動小数点値」でサーボが0°から180°まで動きます。

９．操作８の後に続けて、-1 と入力するとサーボが0°の位置に動きます。
　サーボが0°から180°まで動いているか確認してください。

１０．最後に、0 を入力してサーボを中間位置に設定します。

１１．quit() と入力してpython を終了してください。


１２．「LXTerminal」を終了します。これでサーボの中間位置の設定を終了します。

１３．サーボの電源を切ります。（サーボの中間位置が保持されたままです）

１４．Rasperry piのイチゴマークをクリックして、「ログアウト」からシャットダウンを選択してください。

　　ロボットの各パーツを作成し組み立てる

ロボットの各パーツを３Ｄプリンターでプリントアウトします。
　相当の時間がかかります。

１．Rasperry piの「cubotino」ホルダの中にstlファイルが入った「stl」フォルダがあります。
転送ソフト「WinSCP」等のソフトでPCに転送して使ってください。

２．次のホームページからも、直接「stlファイル」をダウンロード出来ます。
https://www.instructables.com/CUBOTino-Autonomous-Small-3D-Printed-Rubiks-Cube-R/?utm_source=newsletter&utm_medium=email

３．各パーツをプリントアウ後、組み立てます。
　次の「How_to_make」を参照してください。
（上記ホームページからダウンロード）
　この資料に「アセンブリの詳細」が記載されていますので参照してください。省略します。

４．組み立て後、サーボ角度の微調整をします。
　piCamera はまだ接続していません。
（１）7月版と8月版では、プログラムを変更しているので方法が違います。
（２）上記「How_to_make」の「23) Tuning:の3. Fine tuning servos angles (changed on 25th July 2022):」に
　詳細に記述されていますので参照してください。

（３）以下は、7月版と8月版共に同じ操作です。
　①サーボの電源をONにして、Rasperry piの電源をONにします。
　②Rasperry piが起動終了後、ＰＣでVNCビューアを起動しRasperry piに接続します。
　③Rasperry piのデスクトップ画面が表示されたら、「LXTerminal」を起動します。
　④プロンプトから次のように入力して、Enterキーを押しフォルダを移動します。
　　　cd cubotino/src

　⑤続けて、venvをアクティベートするため次のように入力してEnterキーを押します。
　　　source .virtualenvs/bin/activate　　（ 「.」に注意）

（４）この後、7月版と8月版では、方法が違いますので、上記「How_to_make」を参照してください。

（５）最終的に、パラメータファイル「Cubotino_T_settings.txt」を修正します。

　　ロボットの自動起動等の最終設定

サーボの調整、ロボットの起動等に問題が無ければ、ロボットの自動起動、タッチセンサーによるRasperry piの シャットダウン機能をセットします。

１．ロボットの自動起動のセット
（１）Rasperry piのコマンドライン「LXTerminal」を起動します。
（２）venv(,virtualenvs) pi@cubotino:~/cubotino/src $）からから次のように入力します。
　　sudo crontab -e

（２）初めてエディタを選択する時（Choose 1-3[1]:と選択を求められたとき）は、nano に「１」を選択します。


（３）crontab が表示されたら、最後の行「#@reboot /bin/sleep 5;……….」のコメントを解除します。
　①「#」を削除し、終了「Ctrl+x」を押します。


　②保存を聞かれるので、「y」キーを押して保存します


２．タッチボタンによるシャットダウンの設定
（１）続けて、プロンプトから次のように入力します。
　　sudo nano Cubotino_T_bash.sh

（２）最後の行、「#halt -p 」のコメントを解除します。


（３）「#」を削除し、終了「Ctrl+x」を押して、yキーで保存してください。

以上で設定終了です。