# 部品表（BOM）— 8 自由度四脚ロボット 第13章の機体を作るのに要るもの。**本書の実機と同じ構成**で、価格は 2026 年 8 月時点。 ```{contents} このページの内容 :local: :depth: 2 ``` --- ## 電子部品 | # | 品目 | 通販コード | 単価 | 数 | 小計 | |---|---|---|---|---|---| | 1 | [FEETECH シリアルバスサーボ STS3215 12V 30kg·cm](https://akizukidenshi.com/catalog/g/g130969/) | 秋月 130969 | ¥3,580 | 8 | **¥28,640** | | 2 | [シリアルバスサーボドライバーボード (Waveshare 25514)](https://akizukidenshi.com/catalog/g/g131227/) | 秋月 131227 | ¥1,280 | 1 | ¥1,280 | | 3 | [スイッチング AC アダプター 12V5A AD-A120P500](https://akizukidenshi.com/catalog/g/g110663/) | 秋月 110663 | ¥2,380 | 1 | ¥2,380 | | 4 | [ブレッドボード・ジャンパーワイヤ (オス−メス) 15cm](https://akizukidenshi.com/catalog/g/g108932/) | 秋月 108932 ほか | ¥280 | 1 | ¥280 | | 5 | USB Type-C ケーブル（データ通信対応）: [C-to-C — CIO SL30000-CC](https://www.amazon.co.jp/dp/B0B2PQ5N71) / [A-to-C — CIO SL30000-AC](https://www.amazon.co.jp/dp/B09LC5T7YL) | — | ¥1,500〜 | 1 | ¥1,500 | | 6 | [ROBOTIS 3P Extension PCB](https://e-shop.robotis.co.jp/product.php?id=96)（バスの分岐。任意） | 903-0142-000 | ¥495 | 2 | ¥990 | ケーブルは**どちらか 1 本でよい**。PC の USB ポートが Type-C なら C-to-C、 **Type-A しかないなら A-to-C** を買う。 **合計 約 ¥35,100。** サーボが 81% を占める。 組み立てに使うネジ（M3×6 ×40、M2×6 ×16）は **STS3215 の付属品で足りる**ので、 別途買わなくてよい。 このほかに **Arduino UNO R4 WiFi** が要る。電源は**上の AC アダプターだけで、床を歩かせる ところまでできる**（本書の実機も AC アダプターをつないだまま歩かせている）。ケーブル なしで歩かせたいときだけ、下の「バッテリー駆動（任意）」を使う。 ### AC アダプターの容量 データシートの **ストール 2.942 N·m / 2.7 A**（ストールは、負荷で軸が回れずに止まった状態。いちばん大きな電流が流れる）から、電流はトルクにほぼ比例するとして **0.92 A/(N·m)** で見積もった。 | 状態 | 1 関節のトルク | 8 個の合計 | |---|---|---| | 立ち姿勢の保持（実測 0.27 N·m） | 9% | 約 2 A | | 歩行（rms 0.75 N·m、最速歩容。歩容は脚の運び方のパターン） | 76% | 約 5.5 A | | 8 個同時ストール | 100% | 21.6 A | **5A を選んでいる。** 卓上作業（校正・同定・姿勢保持。同定は実機を測ってシミュレーションのパラメータを合わせること）は 2 A で足り、歩かせても平均では 収まる。踏み替えの瞬間のピークは 5A を超えるので、**ターミナルブロックに電解コンデンサ （2200〜4700 µF / 25V）を 1 個足す**と、電圧の垂下によるサーボのリセットが減る。 21.6 A の電源を買う意味はない。全関節が同時にストールするのは事故のときだけ。 **AC アダプターのまま床を歩かせるときは、DC ケーブルをたるませて手で持ち、機体に 引っ張らせないこと。** 1 m の DC ケーブルを引きずって歩かせたら、実際にケーブルが 抜けたことがある。 ドライバーボードの入力上限は **12.6 V**。3S LiPo（リチウムポリマー電池のセルを 3 本直列に したもの）の満充電がちょうど 12.6 V で、上限に張り付く。 ### バッテリー駆動（任意） ケーブルなしで床を歩かせたいときだけ、バッテリーを使う。**USB-C PD のモバイルバッテリーから 12 V を取り出す のがいちばん簡単で、実機で動作を確認した。** | # | 品目 | 条件 | |---|---|---| | a | USB-C PD モバイルバッテリー | **出力 PDO（USB PD の充電器が出せる電圧と電流の組み合わせ）に `12V ⎓ 3A` が明記されていること** | | b | USB Type-C to C ケーブル（短いもの） | データ通信対応。3 A なら普通の 60W ケーブルでよい | | c | [PD トリガーケーブル PDC-12VE](https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=EEHD-5X3J) | **12V 固定**・5A・DC 5.5/2.1・**センタープラス**・¥1,830 | 半田付けも圧着も要らない。バッテリー → C to C ケーブル → トリガーケーブル → ボードの DC ジャック、と挿すだけ。 **製品名ではなく条件で選ぶこと。** モバイルバッテリーは世代交代が速く、下に挙げる型番は 数年で消える。判断基準は 1 つだけで、**販売ページの出力仕様に `12V` が列挙されているか**。 「PD 65W」「最大 100W」だけでは分からない。 ```{admonition} PD の 12V は任意規定 :class: warning USB PD の固定電圧は 5V / 9V / 15V / 20V が基本で、**12V は任意**。持っていない製品が普通に ある。実際、**Anker は USB-C 出力に 12V を積んでいない**（公式仕様で確認。Nano Power Bank 10K 45W は 5V/9V/**10V**/15V/20V で、12V が出るのは USB-A ポートの QC（Quick Charge）系のみ）。 PPS（Programmable Power Supply、電圧を細かく変えられる USB PD のモード。3.3〜11V などの可変）しか無い製品も、**普通の 12V 固定トリガーケーブルでは 12V を引き出せない**。 そして **15V と 20V はボードの上限 12.6 V を超える**。切替式のトリガーケーブルを使うなら、 誤って 15V に入れないこと。固定品のほうが事故らない。 ``` **参考として、公式仕様で 12V/3A を確認できた製品**（2026 年 8 月時点。あくまで例）: | 製品 | 容量 | 重量 | 12V | |---|---|---|---| | [CIO SMARTCOBY TRIO 67W](https://connectinternationalone.co.jp/cioproduct/mobilebattery/smartcoby/cio-mb67w2c1a-20000/) | 20000mAh | 約 333 g | 3A | | [CIO SMARTCOBY Pro PLUGⅡ 67W3C](https://connectinternationalone.co.jp/cioproduct/mobilebattery/smartcoby/cio-mb67w3c-10k-p2/) | 5000mAh | 約 308 g | 3A | | [エレコム DE-C81L-10000](https://www.elecom.co.jp/products/DE-C81L-10000BK.html) | 10000mAh | **約 220 g** | 3A | **軽い機種は 12V を持っていても 1.6〜2.5 A で止まる。** 100 g 台で 12V/3A というものは 見つからなかった。12V/3A を出すには 45W 級以上が要り、その回路とセルは 200 g を切れない。 **極性を必ず確認すること。** エフェクター用に**センターマイナス**の PD トリガーケーブルが 売られていて、見た目は同じ。挿した瞬間に逆接になる。 12V/3A = 36 W には余裕が無いので、**電解コンデンサ（2200〜4700 µF / 25V）を 1 個**入れて 突入電流を吸わせること。落ちるようなら 67W 級に上げる。 ```{warning} 電解コンデンサには**極性（+ と −）**があります。長いほうの足を DC+、本体の帯（−）の 側の足を DC− にして、ドライバーボードの**ターミナルブロック**（DC ジャックの隣の、 ネジで線を留める緑の端子）に留めます。逆に付けると破裂することがあります。 上の部品表には入っていないので、別に用意してください。 ``` ### 配線で先に知っておくこと **このボードの UART（シリアル通信）は、RX 同士・TX 同士をつなぐ**（ボードの RX を Arduino の RX へ、 TX を TX へ）。一般的な UART のように RX と TX を交差させるのではない点に注意する （[Waveshare の製品ページ](https://www.waveshare.com/bus-servo-adapter-a.htm)に記載）。 ボードには **USB Type-C と A/B ジャンパ**があり、「PC から USB で叩く」と 「Arduino から UART で叩く」を切り替える。立ち上げと校正は USB 側が早いので、 **両方使えるようにしておくとよい**。 Arduino とボードの接続はジャンパーワイヤ 3 本 （ボードの UART ヘッダ ←→ D0/D1/GND）で足りる。歩行中に抜けると転倒するので、 固くしたいときは 2.54 mm のピンヘッダ・ピンソケットで自作する。 ```{figure} ../_static/quadruped_driver_board.jpg :target: ../_static/quadruped_driver_board.jpg :width: 50% :alt: ドライバーボード。黄色が A/B ジャンパ、右下に USB Type-C と DC ジャック ドライバーボード。黄色が A/B ジャンパ、右下に USB Type-C と DC ジャック ``` ### バスの分岐（任意） サーボどうしは**数珠つなぎ**にできる（各サーボが 3 ピンコネクタを 2 個持つ）ので、 ハブは必須ではない。ただし四脚は 4 隅から脚が出るので、配線長を短くする目的で 分岐基板を使うと取り回しが楽になる。 FEETECH のコネクタは **Molex Mini-SPOX 5264**（2.50 mm ピッチ、 1=GND / 2=Vcc / 3=信号）で、これは **Dynamixel の Molex 系（AX / MX）と同じ**。 ROBOTIS の分岐基板がそのまま使える。 | 商品 | 型番 | コネクタ | 税込 | この機体に | |---|---|---|---|---| | [3P Extension PCB](https://e-shop.robotis.co.jp/product.php?id=96) | 903-0142-000 | **Molex 3P**（ヘッダ 22-03-5035） | **495 円** | **これ。6 ポート、M2 ネジ穴** | | [3P JST Expansion Board](https://e-shop.robotis.co.jp/product.php?id=506) | 903-0306-000 | JST 3P | 1,584 円 | 系列が違う | | [4P JST Expansion Board](https://e-shop.robotis.co.jp/product.php?id=505) | 903-0307-000 | JST 4P | 1,716 円 | RS-485 用 | **Molex 版と JST 版を間違えないこと。** ROBOTIS 自身が、Molex 版は「JST コネクタを 使う X シリーズと非互換」、JST 版は「Molex コネクタの AX / MX と非互換」と書いている。 FEETECH は Molex 側。 ヘッダの `22-03-5035` は Mini-SPOX 5267 系で、5264 ハウジングの正規の嵌合相手。 **ただし ROBOTIS の基板に FEETECH のケーブルを挿した実例は確認していない。** 495 円なので 1 個買って現物で確かめるのが早い。 **2 個買って左右の脚で分けること。** Mini-SPOX 5264 の定格は 1 極 **3.0 A** で、 歩行時の合計は約 5.5 A（上の表）。8 サーボ全部を 1 個のハブに通すと定格を超える。 左右に分ければ 1 個あたり 4 サーボ = 約 2.7 A で収まる。 **基板の裏面は絶縁されていない。** 樹脂の胴体に付けるぶんには問題ないが、金属の上に 置かないこと（ROBOTIS の注意書き）。 秋月電子とスイッチサイエンスには、これに相当する分岐基板は無い（探した範囲では、 出てくるのは単体のコネクタ・ハウジングか、I²C / USB のハブ）。 --- ## 3D プリント部品 STL は下からダウンロードできます（単位はミリメートル。 [組み立て手順](assembly.md) の 3D ビューアと同じ CAD データから書き出したもの）。 | 部品 | ファイル | 外形 [mm] | 個数 | 実体積 | |---|---|---|---|---| | 胴体 | `body.stl` | **230.0 × 110.0 × 50.0** | 1 | 244.3 cm³ | | 脚ブラケット | `bracket_outline.stl` | 127.9 × 52.2 × 12.0 | 4 | 19.1 cm³ | | 脚リンク | `leg_link1.stl` | 80.0 × 52.0 × 26.0 | 4 | 39.2 cm³ | ::::{grid} 3 :gutter: 2 :::{grid-item} ```{button-link} ../assembly/quadruped/stl/body.stl :color: primary :expand: body.stl（×1） ``` ::: :::{grid-item} ```{button-link} ../assembly/quadruped/stl/bracket_outline.stl :color: primary :expand: bracket_outline.stl（×4） ``` ::: :::{grid-item} ```{button-link} ../assembly/quadruped/stl/leg_link1.stl :color: primary :expand: leg_link1.stl（×4） ``` ::: :::: ### スライス済みプロジェクト（Bambu Studio 用） 実機を刷ったときと同じ設定・配置が入ったプロジェクトファイルです （Bambu Lab X1C・0.4 ノズル・0.28mm・**ABS**・ツリーサポート自動・ Textured PEI プレート）。PLA で刷る場合はフィラメントを変えるだけで かまいません。 「Bambu Studio で開く」を押すと、Bambu Studio が起動してプロジェクトを そのまま開きます（Bambu Studio のインストールが必要）。MakerWorld 以外から 開くので「This file is not from a trusted site」と確認が出ます。 **Yes** を押せば開きます。 ::::{grid} 2 :gutter: 2 :::{grid-item} ```{button-link} ../assembly/quadruped/stl/body.3mf :color: secondary :expand: body.3mf（胴体プレート） ``` ![body plate](print_img/bambulab-body-parts.png) ::: :::{grid-item} ```{button-link} ../assembly/quadruped/stl/leg_parts.3mf :color: secondary :expand: leg_parts.3mf（脚 8 部品プレート） ``` ![leg plate](print_img/bambulab-leg-parts.png) ::: :::: **9 部品、実体積の合計 約 477 cm³。** ```{figure} ../_static/quadruped_parts.jpg :target: ../_static/quadruped_parts.jpg :width: 50% 刷り上がった 9 部品と STS3215 ×8 ``` **左右の脚は同じ部品。** ブラケットもリンクも 1 つの STL を 4 回刷ればよく、 左右の作り分けは要らない。 --- ## 自分で刷る | | | |---|---| | 素材 | **PLA で十分**。PETG・ABS でも可（ABS は反りやすいのでエンクロージャ付きの機種で） | | 必要なベッド | **片辺 230 mm 以上**。胴体の長辺が 230 mm | | フィラメント | **240 g 前後**（推定。スライスすれば正確に出る） | | 費用 | **約 ¥700**（PLA 1 kg ¥2,500〜3,500 の 1/4 程度） | 胴体が 230 mm あるので、**ベッドサイズを買う前に確認すること。** | プリンタ | ベッド | 胴体 | |---|---|---| | Bambu X1C / P1S | 256 × 256 | 入る | | Prusa MK4 | 250 × 210 | 入る | | Bambu A1 mini | 180 × 180 | 入らない | ジョブは「胴体で 1 回、ブラケット 4 + リンク 4 でもう 1 回」が目安。 ブラケットは 12 mm 厚の板なので平置きでよい（サーボのトルクを受ける部品なので、 積層方向が面内になる平置きが強度の面でも正しい）。 スライサの設定は **PLA の既定プロファイル（層厚 0.20 mm）のままで十分**です。 強度を上げたいときは充填率よりも**壁の数を増やす**（2 → 4〜6 本）ほうが効きます。 --- ## 注文して買う プリンタが無い、ベッドが 230 mm に足りない、ナイロンの粘りが欲しい、のいずれかのとき。 | サービス | 方式 | 単価の目安 | 477 cm³ だと | |---|---|---|---| | [PCBWay Shared Projects](https://www.pcbway.com/project/shareproject/?category=3D+Printing) | FDM / SLA / MJF ほか | FDM が選べるので安い | 要見積もり | | [DMM.make 3Dプリント](https://make.dmm.com/print/) | MJF PA12 | 113 円/cm³〜 | **約 ¥54,000〜** | | DMM.make | SLS PP | 63 円/cm³〜 | 約 ¥30,000〜 | **代行に出すとサーボ代を超える。** 自分で刷れば ¥700 なので **77 倍**の開きがある。 230 mm が刷れるプリンタは ¥40,000〜90,000 で、**1 回外注する金額でほぼプリンタが買える。** そしてロボットのフレームは必ず作り直す。脚が折れる、穴位置を変える、取り付け角を変える。 作り直すたびに ¥54,000 かかる前提で設計するのは現実的ではない。 **「自分で刷る」が本線、「外注」は例外。** --- ## 質量はシミュレーションモデルと違う プリント部品の質量は素材と充填率で大きく変わる（477 cm³ を PLA 中実で刷れば 約 590 g、充填 20% なら 240 g 程度）。シミュレーションモデルの質量とは必ず ずれるので、シミュレーションと突き合わせたいときは、**作った部品を秤で量って モデル側の質量を直す**こと。慣性も重心も変わる。 --- ## ライセンス このページで配布している **STL・3MF・CAD・URDF・ファームウェア・学習済み歩行ポリシー**は [Apache License 2.0](https://github.com/iory/build-your-own-arduino-rtos/blob/main/LICENSE) です。 - **商用利用できます。** キット化して販売しても構いません。事前の許諾も連絡も不要です。 - 著者および東京大学から、ライセンス料・実施料を請求することはありません。 - 独占的な取り扱いをお願いすることもありません。誰でも作れて、誰でも売れます。 - 改変・再配布も自由です。Apache-2.0 の条件（著作権表示と LICENSE の同梱、 変更点の明示）に従ってください。 商標はライセンスの対象外です。「本書対応」「SO-101 互換」のような**事実の記載は自由**ですが、 「公式」「東京大学」「著者監修」といった表示は、別途ご相談ください。 ```{admonition} キットを販売される事業者の方へ :class: tip 販売を始めたら [Issue](https://github.com/iory/build-your-own-arduino-rtos/issues) か メールでお知らせください。このページの「キットで買う」欄に掲載します。掲載は無償で、 掲載料も紹介料もいただきません。実機で動作確認できたものには、その旨を併記します。 ``` --- ## 出典 - 秋月電子通商の各商品ページ（上記リンク） - [Bus Servo Adapter (A) — Waveshare](https://www.waveshare.com/bus-servo-adapter-a.htm)（RX-RX / TX-TX、9〜12.6V） - [3P Extension PCB — ROBOTIS 日本 e-shop](https://e-shop.robotis.co.jp/product.php?id=96)（価格・在庫・M2・ヘッダ 22-03-5035・裏面非絶縁） - [USBインターフェース / ハブ基板 — ROBOTIS 日本 e-shop](https://e-shop.robotis.co.jp/list.php?c_id=117)（ハブ基板 4 種の比較） - [How to Use STS3215 — Cirkit Designer](https://docs.cirkitdesigner.com/component/ff940def-9432-4e1a-bede-b65e49fd0ea7/sts3215)（5264-3P、1=GND / 2=Vcc / 3=信号） - [Molex Mini-SPOX (5264) Connector Guide — Keszoox](https://keszoox.com/blogs/news/molex-mini-spox-connector-guide)（3.0 A / 2.50 mm / フリクションロック） - [PKT shop PDC-12VE — 千石電商](https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=EEHD-5X3J)（12V固定 5A センタープラス） - [Anker Nano Power Bank (10K, 45W)](https://www.anker.com/products/a1638-10k-45w-power-bank)（USB-C の PDO に 12V が無いことの確認） - CIO / エレコムのモバイルバッテリーの PDO は各公式製品ページ（上記リンク） - [DMM.make 3Dプリント](https://make.dmm.com/print/)（素材別 1 cm³ 単価、造形サイズ） - 寸法・体積は配布している STL の実測