【クムクム入門】C言語とAIでロボットを自在に操る！サーボモータ制御の基本
プログラミングロボット「クムクム」を使ってC言語の基礎を学ぶシリーズ第5弾。今回は、ロボットに「命」を吹き込む重要な要素であるサーボモータの制御について解説します。
Arduino（アルデュイーノ）環境でのServoClassを活用し、クムクムの腕や顔をダイナミックに動かす手法を学びましょう。この記事では、AI時代に求められるハードウェア制御の基礎から、実装時の注意点、さらには応用への道筋までを詳しくご紹介します。
1. 学ぶ概要：クムクムの関節とサーボモータの仕組み
クムクムには、人間の関節にあたる部分に合計7つのサーボモータが搭載されています。
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頭部（顔）： 1か所（左右の回転）
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腕： 左右各1か所（合計2か所）
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脚部： 太ももと足首で左右各2か所（合計4か所）
これらを個別に、あるいは同時に制御することで、お辞儀をしたり、手を振ったりといった複雑なモーションが可能になります。
サーボモータ制御の基礎知識
通常のDCモータとは異なり、サーボモータは「指定した角度」でピタッと止めることができます。クムクムでは、500〜2500のパルス幅を与えることで、0度から180度の範囲を制御するように設定されています。
2. 実装の詳細：ServoClassを使ったプログラミング
実際にクムクムを動かすためのC言語（Arduino言語）のコード構成を見ていきましょう。
セットアップと電源供給
ロボットのモータを動かすには、制御信号だけでなく「十分な電力」が必要です。
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デジタルピン11番： モータの電源管理用。ここを
HIGHに設定することでモータに電力が供給されます。 -
スイッチの確認： 背中のスイッチを必ずONにする必要があります。
コードの主要部分
以下の手順でプログラムを構成します。
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オブジェクトの宣言： サーボを扱うためのクラスをインスタンス化します。
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アタッチ（接続）：
SV.attach(ピン番号)で、どのモータを制御するかを指定します。 -
角度指定（ライト）：
SV.write(角度)で動かしたい位置を指定します。
動画内では、4番（顔）や7番（右腕）、10番（左腕）のモータを使い、0度と180度を繰り返すループ処理を実演しています。
3. 注意点：ハードウェア制御特有のトラブルを避けるために
プログラムが正しくても、ロボットが動かない、あるいは挙動が不安定になることがあります。その主な原因と対策は以下の通りです。
電力不足に注意
モータは非常に大きな電流を消費します。
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電池選び： アルカリ乾電池よりも、ニッケル水素充電池（エネループ等）やリチウム電池が推奨されます。アルカリ電池では、パワーが必要な瞬間に電圧が下がり、通信エラーやリセットの原因になります。
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充電状態： 動画でも途中で電池切れにより動かなくなる場面がありました。動作が不安定になったら、まず電池を疑いましょう。
待ち時間（delay）の調整
モータが指示された角度に到達するまでには、物理的な移動時間が必要です。
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delay(500)（0.5秒）程度待つのが一般的ですが、これを200（0.2秒）に短縮すると、移動が終わる前に次の命令が来てしまい、中途半端な動きになります。
4. 応用への道：AIを活用した高度なモーション作成
今回の基本をマスターしたら、次は「人間らしい動き」や「インテリジェントな反応」を目指しましょう。
AI（ChatGPT/Gemini）によるコード生成
「手を振る動作を滑らかにするコードを書いて」とAIに指示を出すことで、手作業では面倒な角度計算や、配列・構造体を使った綺麗なコード（リファクタリング）を瞬時に作成できます。
センサーとの連携
クムクムの距離センサーと組み合わせ、「障害物が近づいたら腕を振って警告する」といったインタラクティブなプログラムへの発展が可能です。
まとめ
ハードウェアを動かすプログラミングは、画面内だけで完結しない楽しさと難しさがあります。今回の「腕と顔の制御」は、将来的に歩行アルゴリズムやダンスプログラムを作るための第一歩です。まずは電池をしっかり充電し、自分の書いたコードでロボットが動く感動を体験してみてください。
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