Node-REDを使ってみる　その４（MQTT通信、ロボットアーム）

2025年2月6日 2025年2月6日

管理人

はじめに

　今回は以前Amazonで購入したロボットアームを、Node-REDでMQTT通信を利用して制御できるようにしてみました。

　これまではボタンで制御していたのですが、ネットワークにつなぐことで画像処理と組み合わせたり、遠隔操作したりといった使い方ができるようになりそうです。

▼以前の記事はこちら

マイコン側の設定

　ロボットアームの6つのサーボモータを、ESP32の開発ボードで制御できるようにします。

▼ロボットアームは以前Amazonで購入したものを使っています。

▼購入したものはこちら。6自由度と書かれていますが、エンドエフェクタを除くと5軸のロボットアームですね。

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▼アームは既製品ですが、基板は作成しました。

　以前作成したプログラムでは各サーボモータの最小値と最大値を設定できなかったので、動作範囲を確認して設定できるようにしました。

▼サーボモータの動作範囲の制限もできるようにしたプログラムはこちら

　動作を確認しておきました。

▼最小値と最大値の処理がうまくいっています。

　結構揺れていたので、ネジをしっかり締めておきました。

▼ネジ締め後はこんな感じ。

　MQTT通信で操作できるように、ChatGPTにプログラムを書いてもらいました。servo/controlトピックでサーボモータの角度を受け取り、servo/stateトピックに現在の角度を送信するようになっています。

▼MQTT通信で操作できるようにしたプログラムはこちら

　Wi-FiのSSID、パスワード、この後Node-REDでMQTTブローカーを起動するPCのIPアドレスは設定してください。

　サーボモータの名前は、エンドエフェクタからservo0、servo1...と順番になっています。

▼例えばservo/controlに以下のようなJSON形式のデータを送信すると、対応したサーボモータの角度が変化します。

{
  "servo1": 90,
  "servo2": 122,
  "servo3": 180,
  "servo4": 80,
  "servo5": 0
}

Node-RED側の設定

▼マイコンとNode-REDのMQTT通信については、以前の記事でも扱っています。

　MQTTブローカーはNode-RED側で立てます。

▼Aedes MQTT brokerを使っています。

　先程マイコン側のプログラムでも設定した、MQTT通信のトピックでデータの送受信をできるようにします。

▼全体のフローはこちら

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　templateノードでマイコンに送信するデータ形式に加工しています。

▼例えばResetのinjectノードにつながっているtemplateノードの中身は以下のようになっています。