スライダーを駆動する方法

関戸キビ　2024/10/28

はじめに

みなさんこんにちは！関戸キビです。私はスライダーについて学び、高校生にその動かし方を教える機会がありました。なので今回はスライダーの駆動方法について、ここにまとめておこうと思います。

利用した機材

今回使用した部品は以下の通りです。

スライダー本体

[図1]Akozon 自動ボールねじリニア

スライダー本体[図1]です。真ん中のポール部分にらせん状の溝があり、ポールが回転することで、中央の直方体の機器が左右に動く仕組みになっています[1]。

モーター制御モジュール

[図2]DAOKAI L298N モータードライブコントローラーボード

モーター制御モジュール[図2]です。上記のスライダーを動かすために用いられます。

電源

[図3]DC電源コネクター

[図4]CCC certified CN plug power adapter 12V2A

スライダーを動かすための電力を供給します。12Vの電源を使用しています。 DC電源コネクター[図3] 12V電源[図4]

配線参考図

[図5]配線参考図

配線を図5に示します[2]。

プログラム関係

スライダーの動きをプログラムして、ラズパイを用いて実行します。

まず、以下2つのスクリプトを使用するので、これらをインストールする必要があります。

-RpiMotorLib

$ pip3 install RpiMotorLib

-RPi.GPIO

$ pip install rpi.gpio

        import time 
        import RPi.GPIO as GPIO
        from RpiMotorLib import RpiMotorLib  

        GpioPins = [17, 18, 22, 27]  # GPIOピン．左からIN1, IN2, IN3, IN4に接続するピン．

        f = 5  # 回転速度 [Hz]
        Rev = 5  # 5回転させる
        s_angle = 1.8  # ステップ角 [deg]
        wait = (1/f)*(s_angle/360)/2  # パルス間の時間．Half-stepモードのため2で割る

        # モータに名前を振り，モータのタイプを指定（Nemaか28BYJ）．
        mymotortest = RpiMotorLib.BYJMotor('MyMotorOne', 'Nema') 

        # メイン．引数は左からGPIOピン，wait，ステップ数，逆回転，verbose，ステップモード，最初のディレイ [ms]
        mymotortest.motor_run(GpioPins, wait, Rev*50, False, False, 'half', 0.05)

        # 最後にピンをクリーンアップする
        GPIO.cleanup()

プログラムの詳しい解説はこちら

参考

[1]ボールネジを使ったモーターによる直動機構の仕組み

[2]ラズパイでステッピングモータ制御