動くものづくりをもっと手軽にするオープンソースツール「UGOKU One」「FlexConsole」の紹介

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March 23, 24

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ものづくりとモビリティに興味

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動くものづくりをもっと手軽 にするオープンソースツール UGOKU One FlexConsole の紹介 UGOKU Lab 2024

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目次(だいたい) • • • • • • • • • • • • • • 自己紹介 UGOKU Lab の紹介 UGOKU One, FlexConsoleの紹介 FlexConsole α版 インストール方法 活用事例 FlexConsole の機能 FlexConsole の仕様 歴史 改良の経緯 UGOKU-Oneの構成 オープンソースライセンスについて V0.4での失敗談 実装外注について 課題・今後の展望 UGOKU Lab 2024

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自己紹介 AOKI Tomohiro 青木 朝啓 25歳 Twitter:@12tomo13a サイト:https://tomohiroaoki.com ( 株 ) CuboRexイ ン ター ン(学 生時代 ) UGOKU Lab 2024

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UGOKU Lab について Twitter: @UGOKU_Lab https://ugoku-lab.github.io/ • 「動くものづくりをもっと手軽に」を実現するオープンソースのツール を開発しているものづくりサークル • ツールを使った体験型デバイスやロボットなども 社会人になった元学生ロボコンメンバーが再集合して活動 発表者 元設立者・リーダー・機械班:マネジメント、基板設計など S氏 元制御班:アプリ、ソフトなど担当 H氏 元回路班: 組込など担当 イベント出展実績 こっしぇる 2023 MakerFairTokyo 2023 落選 NT東京 (初めて UGOKU Lab として出展) MakerFairKyoto 2023 落選 ←NEW UGOKU Lab 2024

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動画リンク https://twitter.com/12tomo13a/status/1687846242632765440 UGOKU Lab 2024

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UGOKU Oneとは 高出力MD TB67H303HG × 2 Nucleo F303K8 Bluetooth CAN STmicroより Mouserより 最大 42V 8A 多彩な開発環境 Mbed, Arduino, CubeIDE… RCサーボ 汎用IOピン エンコーダ ADC Phoenix Contact 1792863 動くものづくりを手軽にするワンボードツール UGOKU Lab 2024

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FlexConsole(α版) インストール方法 最新版を選ぶ GitHub FlexConsole リポジトリ リリースページ apkファイル(Windowsでいうexe) をダウンロード アプリ担当者の趣味で 世界を見据えているので 英語ですが… たぶん大丈夫だと思いますが、自己責任でお願いします… UGOKU Lab 2024

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活用事例 ※外部MD使用 sin1さん https://twitter.com/sin1west/status/1755949119506669702 UGOKU Lab 2024

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動画リンク https://twitter.com/UGOKU_Lab/status/1736362534809330173 UGOKU Lab 2024

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FlexConsole の機能 UGOKU Lab 2024

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FlexConsoleの仕様 デバイスとスマホの簡易な1対1通信 • スマートフォンからデータを送る • スマートフォンでデータを受け取る チャンネルと値によるデータ交換 • チャンネル(宛先)を付与した値を送受信 o LEDはCH1, モータはCH2, PSDはCH3... • チャンネル・値の範囲はともに1バイト(0~255)のみ 通信方式 • Bluetooth Classic SPP Profile • Bluetooth Low Energy (予定) UGOKU Lab 2024

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つくったきっかけ(背景・目的) 学生時代、学ロボチーム立ち上げ、ロボット(機構メイン)研究室に所属 ロボットや機構に合わせた回路を毎回作るのが面倒 ・・・手軽にPSコンでロボットを操作したい!!! いちいち回路作るのめんどくさい! ・・・いろいろなメカを試すのに汎用的な駆動回路が欲しい! ・・・趣味のものづくりにも使いたい!!! UGOKU Lab 2024

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つくったきっかけ(背景・目的) 研究室ではアクチュエータ毎にスイッチを設けた 有線コントローラー(通称アホコン)が主流 ・・・汎用的な回路を作ったらみんなの研究のスピードが上がる!! ・・・無線で動いてたらなんかそれっぽい!!! アホコンのイメージ ChatGPTで生成(かなりおおげさですが…) UGOKU Lab 2024

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既製品はないの? M5 stack を使う場合 Arduinoを使う場合 高出力のMDシールドがない あっても結局2~3ボードになる 画像(ご想像ください) 画像(ご想像ください) その他ロボット教育 キットの基板など 画像(ご想像 ください) 開発環境が限定的 画像(ご想像 子供向け ください) 高出力MDなし 画像(ご想像 ください) 1ボードで高出力MDとBluetoothを備えたボードはたぶんない UGOKU Lab 2024

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名称を 「MultiBoardMini」から 「UGOKU One」 に変更 歴史 2021年 2022年 研究室のメンバーが活用 初代初動作 ←学生 社会人→ 2023年 スマホで操作 したい!!! スマホにしたら センサ値も見れる!!! FlexConsole公開 2024年 UGOKU One オープンソース化 改良が重ねられる UGOKU Lab 2024

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改良の経緯 V0 2020年9月 とりあえず形に 3端子レギュレータ の発熱が問題に V0.1 2021年10月 端子を手で取り外 しできるやつに 3端子レギュレータ を両面で放熱 V0.2 2022年1月 V0.3 2022年7月 V0.4 2023年11月 大幅改良 レギュレータ → DCDC 電源供給見直し 将来を見越してEagleか らKiCADに移行 Nucleoに5V供給 無線モジュール低コスト化 Arduinoシールド + ドングル → ESP32 オープンソース化 UGOKU Lab 2024

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V0.4 大幅刷新 V0.4 2023年11月 V0.3 2022年7月 ¥1000 要改造 ¥600 実装外注化 大幅改良 無線モジュール低コスト化 Arduinoシールド + ドングル → ESP32 ¥1000 オープンソース化 UGOKU Lab 2024

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最新版の構成 電源入力 5, 6~32V CAN DC-DC PWM ESP32WROOM32E-N16 TB67H303HG SPI Nucleo F303K8 PWM TB67H303HG サーボ モーター 汎用IOポート UGOKU Lab 2024

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オープンソースライセンスについて Creative Commons http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/ Arduinoもこれらしい Creative Commons適用意図 ライセンスがない状態で公開しても、使用者の権利の範囲がわからない 通常は著作権法(図面(回路図,配線図)にも適用されるはず)により、利用範囲が限られる BY 表示 :ルーツが分かるようにしてほしい・そのほうが分かりやすそう? SA 継承:同じようにみんなが使えるようにしてほしい × しばりを設けたい 〇 利用可能範囲をわかりやすくしたい • ライブラリもCCのものを使用 ※FlexConsoleはMIT License UGOKU Lab 2024

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V0.4, V0.41 での失敗 V0.4 このESP, そもそもBluetoothがないぞ! 秋月電子通商より V0.41 Eがあるかないかでだいぶ仕様が違う その他初歩的なミス ESP32-WROOM-32-N16 ESP32-WROOM-32E-N16 UGOKU Lab 2024

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実装外注 実装外注の流れ KiCadでデータ出力 KiCadのaddon「Fabrication Toolkit[1] を」使用 実装外注に必要な ・ガバーデータ ・部品情報 ・部品位置情報 をボタン一つで一発出力できる 手動で ・位置修正 ・部品修正 基板5枚 実装2枚 送料込みで$100ほど 数増やせばもっと安くなりそう [1] https://github.com/bennymeg/Fabrication-Toolkit JLCPCBに在庫ない部品はJLCPCBのAssembly Parts Libから部品取り寄せ JLCPCBからメール ・どれベークするの? ・部品はまらないよ に対応 UGOKU Lab 2024

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圧着工具使う時点で手軽じゃない!!ってことに今さら気づく 初期ユーザーがXAを常備している 研究室だったのでOKだったが… UGOKU Lab 2024

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圧着工具使う時点で手軽じゃない!!ってことに今さら気づく 工具不要コネクタ:HARTING hae-flexicon ← これつかいたい スペースたりん… ピッチ小さいやつは垂直がない 大幅な刷新が必要 設計者募集 https://youtu.be/aThyc3-YUy4?feature=shared&t=131 UGOKU Lab 2024

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課題・今後の展望 UGOKU One • 委託販売 • コネクタ変更 • MD電圧低くも動くようにしたい 今min 8V • CANで数珠つなぎに(コネクタ、ソフト) • 基板設計者募集 • MD限界性能(熱成立性)検証 • ESP32仕様でのPSコン使用 CAN CAN …… FlexConsole • BLE版(7月ごろ予定) • PlayStore公開(6月ごろ予定) • IOS対応(未定) 全般 • ドキュメント整理 • 名称をもっといい感じに UGOKU Lab 2024