組み立て手順 — 8 自由度四脚ロボット#

先に 3 種類のユニット（サーボ入りの胴体・左脚・右脚）を組み、最後に脚を胴体へ取り付けます。

ネジは M3×6 が 40 本、M2×6 が 16 本 — どちらも STS3215 に付属しているネジだけで足ります（8 個買えば十分な本数が付いてきます）。別途購入は不要です。

用意する部品。3D プリントの 9 部品（胴体 ×1・脚ブラケット ×4・脚リンク ×4）、STS3215 ×8、付属のネジ#

インタラクティブ 3D ビューア#

ブラウザ上で 1 ステップずつアニメーションを再生できます。マウスで視点を回し、スライダーで手順を前後できます。

ビューアを全画面で開く ↗ PDF 版の手順書

部品のユニット構成#

機体は 3 種類のユニット（サブアセンブリ）を先に組み、最後に胴体へ脚を取り付けます。単一部品は全部で 81 個（8 種類）。

ユニット	数量	内部部品数
body_servo（胴体 + サーボ 4）	×1	13
leg_left（左脚）	×2	11
leg_right（右脚）	×2	11

部品	個数
ネジ M3×6	×40
ネジ M2×6	×16
STS3215（ケース + ホーン）	×8
bracket_outline	×4
leg_link1	×4
胴体（body）	×1

サーボに ID を振る#

ユニットを組む前に、8 個のサーボに 1〜8 の ID を振ります。 8 個は 1 本のバスにつながり、マイコンは ID で相手を呼び分けます。ところが新品の STS3215 は 全部 ID 1 で出荷されているので、そのままでは区別できません。

ID を振るときはサーボを 1 個ずつつなぎます。ID 1 のサーボが 2 個つながっていると、「ID 1 を 2 に変えろ」という命令が両方に届き、両方とも ID 2 になってしまいます。しかもツールからは 1 個に見えるので、失敗したことに気づけません。

用意するもの#

PC（Windows / macOS / Linux）
ドライバーボード（Waveshare Bus Servo Adapter (A)）と USB Type-C ケーブル
12 V の AC アダプタ（部品表の 3）
STS3215（最初は 1 個だけ）
マスキングテープとペン（番号のラベル用）

ツールを入れる#

ID の設定には feetech-cli を使います。開発環境の準備で入れた uv で、次の 1 行で feetech コマンドが入ります（uv がまだなら macOS / Windows / Linux の「uv を入れる」を先に）。

$ uv tool install feetech-cli

Python の用意は uv がするので要りません。コマンドは uv 本体と同じ場所に入るので、 uv が動くシェルならそのまま feetech も動きます。

つなぐ#

ボードの ジャンパを 2 個とも B（USB-SERVO） に差す。A は Arduino から動かすときの位置で、A のままだと PC からはサーボが見えません。
サーボを 1 個だけ、ボードの 3 ピンコネクタ（D V G）に差す。
AC アダプタをボードの DC ジャックに差す。サーボの電源は USB からは取れない ので、これを忘れるとサーボが応答しません。
USB Type-C で PC とボードをつなぐ。

サーボは 1 個ずつつなぐ

ID を振るときは、PC につなぐサーボを 必ず 1 個だけ にしてください。新品のサーボはどれも同じ ID（Feetech は 1、近藤科学は 0）で届きます。同じ ID のサーボを 2 個以上つなぐと、どちらも同時に返事をして信号がぶつかり、正しく読めません。そのまま ID を書き込むと、つないでいたサーボが全部同じ新しい ID に変わってしまいます。

PC、AC アダプタ、ドライバーボード、サーボ 1 個をつないだところ — 全体。PC とボードは USB Type-C で、ボードの電源は AC アダプタから。サーボは 1 個だけ#

ドライバーボードに DC ジャック、USB Type-C、サーボのケーブルを差したところ — ボードまわり。左から DC ジャック（電源）、USB Type-C（PC）。サーボのケーブルは上の 3 ピンコネクタへ。電源が入ると PWR の LED が赤く点く#

ジャンパ 2 個が B の位置に差さっている。基板には A が UART-SERVO、B が USB-SERVO と印刷されている — ジャンパは 2 個とも **B（USB-SERVO）**。基板の表に A / B の意味が印刷されている#

1 個ずつ番号を振る#

サーボが見えることを確かめる。
```
$ feetech scan
Found 1 servo(s) on /dev/cu.usbmodem59710813431 at 1.00Mbps:
  id   1  model   777  position  4095 (+179.9 deg)  12.3V  32C
```
id 1 が 1 行だけ出れば準備完了です。ポート名は環境によって違います（Windows なら COM3 など）。ツールが自動で探すので、指定は要りません。
新しい ID を書き込む。確認に y と答えると書き込まれます。1 個目は ID 1 のままでよいので、この手順は 2 個目からです。
```
$ feetech set-id 1 2
Change servo 1 to id 2? This writes the servo EEPROM. [y/N] y
Servo 1 is now id 2.
```
ID はサーボの EEPROM に書かれるので、電源を切っても消えません。
もう一度 feetech scan を実行して、新しい ID で見えることを確かめる。
サーボにラベルを貼る。 ばらばらになってからでは、1 個ずつつなぎ直さないと見分けられません。組み立てたあとも見える面に貼っておくと、配線や交換のときにも困りません。
サーボを外し、次の新品をつないで 1 に戻る。3 個目は feetech set-id 1 3、 4 個目は feetech set-id 1 4、…と 8 まで続けます。

コラム：EEPROM って何？

EEPROM は、電源を切っても中身が消えない小さなメモリです。サーボの中にもあり、 ID、通信速度、回転の向きといった「そのサーボの設定」がここに書かれています。サーボは電源が入るたびに EEPROM から設定を読み込むので、一度書いた ID は電源を切っても残ります。

これに対して、いまの角度や目標の角度のように動いている間だけ使う値は、電源を切ると消えるメモリ（RAM）に置かれます。

feetech scan で ID 1 のサーボが見え、feetech set-id 1 2 で ID 2 に変え、もう一度 scan すると ID 2 で見える — 手順 1〜3 を実機で実行したところ#

「ID:1」と書いたラベルを側面に貼ったサーボ — 番号を書いたラベルを貼ったサーボ#

どのサーボをどこに使うか#

ID は脚と関節ごとに決まっています。この割り当てはファームウェアの include/quad_calib.h（QUAD_SERVO_ID）と同じなので、この通りに組み付けてください。 違う位置に付けると、別の関節に命令が届いてしまいます。

四脚ロボットを上と左から見た図に、各サーボの ID を書き込んだもの。右前 1・2、左前 3・4、右後 5・6、左後 7・8。それぞれ股が奇数、膝が偶数 — サーボ ID の割り当て。上から見て、胴体の短い辺の中央に出っ張りがある側が前（歩く向き）#

下のユニットを組むときは、この ID のサーボを使います。

ユニット	入るサーボ	使う ID
body_servo（胴体）	4 本の脚の股	1（右前）、3（左前）、5（右後）、7（左後）
leg_right（右脚）×2	右の脚の膝	2（右前）、6（右後）
leg_left（左脚）×2	左の脚の膝	4（左前）、8（左後）

うまくいかないとき#

症状	確かめること
`feetech scan` で何も見つからない	AC アダプタが差さっているか（PWR の LED）。ジャンパが B か。サーボのケーブルが奥まで差さっているか
ポートが見つからない	USB ケーブルがデータ通信対応か（充電専用のケーブルでは見えない）
以前に通信速度を変えたサーボが見つからない	`feetech scan --all-baudrates` ですべての速度を試す
`id 2 is already used by another servo on this bus`	その ID のサーボが別につながっている。1 個だけにしてやり直す

ユニットの事前組み立て#

同じユニットは 1 回だけ手順を示します。×N はロボット全体で使う個数です。上から順に組めば部品が揃います。手順に出てくる「同軸 φ◯mm」は穴の中心をそろえること、「面合わせ」は面どうしをぴったり当てることです。

警告

組み始める前に、各サーボに ID を振っておくこと（サーボに ID を振る）。機体に組み込んでからだと、どのサーボがどれか見分けられない。

原点（0 点）合わせは組み上げた後にソフトウェアで行うので、組立時のホーンの角度は気にしなくてよい。手順は第13章を参照。

本体の組み立て#

事前に組んだユニットを胴体（body_servo）に取り付けます。

Step 1: body_servo を置く#

Step 1

Step 2: leg_right（1 本目）を取り付ける#

胴体後方のサーボホーンへ、脚のリンクを差し込みます（同軸 φ3.0mm ×4）。

Step 2

Step 3: 🔩 M3x6 ×4 を締める#

Step 3

Step 4: leg_right（2 本目）を取り付ける#

Step 4

Step 5: 🔩 M3x6 ×4 を締める#

Step 5

Step 6: leg_left（1 本目）を取り付ける#

反対側のサーボホーンへ差し込みます。挿入方向が右脚と逆になります。

Step 6

Step 7: 🔩 M3x6 ×4 を締める#

Step 7

Step 8: leg_left（2 本目）を取り付ける#

Step 8

Step 9: 🔩 M3x6 ×4 を締める#

Step 9

これで機体は完成です。配線とゼロ点合わせは実機で歩かせるへ。

CAD データの書き出しには solidworks_urdf_exporter2 を使っています。