こんばんわ、トンチャンです
今夜はXで要望があったアームのサーボ化について話したいと思います
※もちろんこれから記すことは自分個人の考えですし、電子制御は超絶素人です、温かい目で見てやってください

サーボ化をするきっかけ

知っている方も多いかと思いますが、かわロボ本大会1年目は先輩の機体で参加して決勝トーナメント初戦敗退、2年目3年目は自作横回転機で2連続準優勝しています
確か2年目までは自分の中での認識で「かわロボは武器の相性要素が大きいけど、横回転を使えば武器関係なく足を狙えば優位に立てる」と考えていました
しかしその考えを変える出来事が3年目におきまして、それが「フルクロス」の誕生です
フルクロスが本大会で初めて出てきた当時は全く鎌が足に刺さらず、まさに歯（刃）が立たない状態になっていました
また、2年目3年目に連続で小型シールド機に負けて優勝を逃している以上何か対策を考えなければならないと思っていました
さらにその年のＫＨＫ杯で決勝でsin1さんのシールド機「レパード」に2年連続で当たっており（だったかな？）横回転に真正面から相手できる、アームが速いシールド機は他のアームと比べても汎用性も高いと考えるようになり、自然と「シールド機を作るならサーボ化できたらいいな」と意識するようになっていました

前提として

かわロボでサーボ化するうえで特に重要な点として
①機械的要素
②高耐久
③シンプルな構成
④非常時に備える
（また思い出したら追加します）
があるかとおもいます

①機械的要素

一番大切です
まずはこれができてないと「そもそも論」になります
いくら制御が良くても配線が出てたりカバーに入り切ってなかったりしてたらその段階で制御どうこうの問題ではありません
危ないのでしっかり作りましょう、安全第一です

②高耐久

①ができてようやく次に進めます

「高耐久」は機械的にも電気的にも言えることです
機械要素でいえば、センサーやギアボックス回りの剛性など
電気要素でいえば、接点周りやバッテリ電圧の管理など
かわロボにおける基本的なことが伴わないと間違いなくアームの暴走などを起こすので気を付けましょう

③シンプルな構成

これは実践的な話にはなりますが、大会当日にトラブったときに落ち着いて対応できるようにしておいたほうが良いです
シンプルな構成ならトラブルシューティングも楽になります

④非常時に備える

システムを作っていくにあたって最終的にはバッテリーや電源をつないで試すことになりますがすぐにＯＦＦにできるように備えておきましょう
絶対一発では完成しないですし、最悪アンプや回路を壊すことになります
あとで後述しますがプログラムにプロポ側から触ることができる非常停止機能は必ず備えてください
指挟んでも動き続けようとしてしまいます

では、ここから私が使っていたシステム構成を紹介します

システム構成

システム構成は以下の通りです
・アンプ
・受信機
・BEC
・ポテンショメータ
・NanoWii(Arduino Microの互換品)

アンプ

自分は使用するモーターの数や消費電力を考慮してMambaMaxProを使用していました

人によってはアンプを2個使用していたりしますが、自分は1個で集約していました
サーボ化すると使用品や制御の仕方によってはアンプの発熱がエグくなるので安心できるこのアンプにしました
どのくらい発熱するかというとMambaMaxProのファンが回りだすほど(分かる人には分かる)

受信機

受信機はかわロボに使えればどれでも使えます

BEC

アンプの5Ｖ(赤線)は使用せずBECを使用していました
アンプが壊れたらサーボ回路まで電源落ちてしまうため別に回路を設けました

ポテンショメータ

ポテンショメータは真ん中に穴が開いてるタイプを使用していました

こんな感じでポリカでカバーを作って固定、軸をDカットして取り付けてました

NanoWii

ドローン用のArduino Microの互換品です
単純にサイズが小さいので使っていました
ドローン開発用なのでジャイロと加速度計が内蔵されているのでいろいろ試せました（機体角度に応じてアーム速度を変化させるなど）

これらを組み合わせて

こんな感じで配線しました（左下：受信機、真ん中：nanowii、ギアボにつながっている3芯ツイスト線の先にポテンショメータ、上にアンプ（仮にMC402））

受信機には1～6chすべてを接続、
1ｃｈ（右手の右左）：攻撃
2ｃｈ（左手Ｖテール）：足（信号を読むだけでそのままアンプへ）
3ｃｈ（右手の上下）：攻撃の速度調整
4ｃｈ（左手Ｖテール）：足（信号を読むだけでそのままアンプへ）
5ｃｈ（左手上のレバー）：非常停止（攻撃不動、脱力状態、サーボＯＦＦ）
6ｃｈ（右手上のレバー）：スタート姿勢（攻撃不動、脱力状態→2か4ｃｈが前進でサーボＯＮ）

1ｃｈ
トリガーとアーム角度を対応させるかつ、アーム減速比も低くする（アーム速度速くする）ことでトリガーを動かす速度にアーム速度が追いつくようにしました

3ｃｈ
攻撃の速度調整というのは、右手の下に入れながら右左入れればアーム速度を意図的に遅くすることができるので、起き上がりを確実に行うことができます

マスキングテープが張ってある線にアンプの信号線を差します
・足のアンプは信号を読むだけで、処理せずそのまま通過出力
・攻撃アンプのみサーボ信号に変換処理して出力

結果

手動操作ではほぼ現実的ではない125：1の減速比にモーター5発（2台とも）を100％出力で攻撃できるようになりました
そのおかげか23回と25回の本大会は準優勝できました
ギアボックスが絶対に自壊しないという気持ちの余裕ができたおかげで予備部品を減らせましたし、当日は本気で挑めました
23回は決勝で試合開始前に異常な挙動を示して焦りましたが、単純な配線にしていたおかげで5ｖの配線が抜けかけていただけと気が付けましたので、単純化は結構大事だと思います

(書いてて、こいつ準優勝ばっかだなって思いました🥱)

以上、サーボ化について書いてみました

参考になるかはわかりませんがｗ

ではまた～