【初心者向け】ロボットだって作れる!?Raspberry Pi(ラズパイ)とは?

『ロボットを作ってみたい!』『電子工作を始めてみようかな』
そんな考えで色々調べてみると、Raspberry Pi(ラズパイ)の名前を見かけると思います。

「ラズパイの何がすごいの?」

「どんな使い方ができるのか知りたい!」

そういう疑問を持つ方のために

この記事で分かること
  • ラズパイは一体どんなモノなのか
  • ラズパイでどんな作品が作れるのか
  • ラズパイの始め方

について、丁寧に解説したいと思います。

まだ一度もラズパイを使ったことのない初心者でも、安心して読める内容です。

ラズパイとは?

上の写真がラズパイの本体です。緑色のプリント配線板の上に、様々な電子部品や導線が乗っています。いかにも『メカ』って雰囲気ですよね。

本体はこれだけなので、スマホのように操作画面などはありません。このような、必要なものだけに絞った簡素なコンピューターをシングルボードコンピュータといいます。ラズパイもその一種です。

ラズパイは簡素な見た目なので、ちょっと凝ったおもちゃだと思う人もいると思います。しかし、実態は高性能なPCなのです。

PCなので、モニターやテレビに繋ぐことが可能です。キーボードやマウスを接続してラズパイを操作することもできます。

写真から分かるように、ラズパイは余計な機能がないので小さいです。そして安いです。5,000円未満で買えます。

まとめると、PCとしての機能を残したまま、安価・小型・簡素を実現したコンピューターがラズパイです。

ラズパイのここがすごい!!

普通のパソコンとして使える

普通のPCと比べると、ラズパイは驚くほど小さいです。トランプとほぼ同じ大きさですが、キーボードやマウス、モニターと接続する端子(USB、HDMI)がついているので、接続すれば普通のPCと同じように扱えます。

ネット検索ができますし、Office系のソフトもあって、マインクラフトなどのゲームもできます。

ただし、OSはWindowsやMacなどではなく、Linuxで動かすのが基本です。

Linuxは、ITエンジニアが好んで使うOSです。ラズパイでは、公式にRaspbianというOSが無料で使えます。

電子工作ができる

ラズパイにはGPIOピンがあるので、電子工作で活用できます。上の写真で、トゲトゲした突起がGPIOピンです。

センサーやモーターなどの電子部品とGPIOをケーブルで繋ぐことで、情報を取得したり、制御したりできます。

カメラからの情報が使えるなら、監視カメラとか作れそうですよね?
モーターの制御ができれば、ロボットだって製作できそうですよね?

センサーやモーターなどをGPIOピンでラズパイと接続することで、それらを思い通りに操れるようになります。

自分の創造力のままに、『ものづくり』ができるわけです。

IoT開発ができる

IoTとは、モノがインターネットで通信することを指します。外出先からスマホで家のエアコンの操作ができる製品などは、IoTの一種です。

下の動画では、Siriに話しかけることでガレージの開閉をコントロールしたり、リビングの電源を消灯したりしています。

ラズパイでは、そのような作品を個人で作ることが可能です。

https://www.youtube.com/watch?v=PXmCiaRc9XU

ラズパイで作られた色々な作品

ここまでで、ラズパイは個人の『ものづくり』に役立つコンピューターだと分かったと思います。

ここからは、実際に何を作れるのを実例を挙げて解説しようと思います。

そこでネットに公開されている作品を3つ紹介したいと思います。

1. スター・ウォーズのR2-D2


この作品は、作者がガールフレンドの誕生日プレゼントに作ったそうです。

動画では、R2-D2に話しかて動かす様子が映されています。映画さながらの動きは、スター・ウォーズの世界観そのものです。

音声制御、顔認識、動き検出、超音波距離検出、音声メッセージの録音と再生などをラズパイで実現しています。

2. 六足歩行ロボット


六足歩行ロボットを制御する動画です。

その場で体の向きを変えたり、直進・後退したりしています。多脚ロボット好きにはワクワクする映像ですね。

3. オリジナルスマホ


ラズパイをベースにオリジナルスマホを作った動画です。

動画では、タッチパネルを操作して電話をかけています。ちゃんと通話ができるようです。

この作品はラズパイサイズなのでかなり小さいですね。制作費用も安く、158ドルで完成させたそうです。

初心者でも気軽に始められる理由

電子工作の魅力を分かっていただけたでしょうか?きっと興味が湧いたと思います。

でも少し不安に思うかもしれません。

「始めたいけど知識がなくて…」

「プログラミングの経験がないし…」

「いきなりレベルが高いんじゃないか?」

そんな疑問はもっともで、実際ハードルは少し高いかと思います。ですが、必要以上に躊躇しなくても大丈夫です。ラズパイは初心者であっても、比較的取り組みやすいです。

その理由を解説していきます。

1. Pythonでプログラムを書ける

ラズパイの動作は、主にPython(パイソン)というプログラミング言語で制御されます。

このPythonは、コードがシンプルで書きやすい言語として有名です。アメリカの大学では、その分かりやすさから、プログラミングの初級授業でPythonを教えることが多いそう。Pythonは、初心者にうってつけの言語だと言えます。

さらに、Pythonは今人気の言語です。AIや機械学習などに使われていて、ラズパイ以外にもPythonは活用方法が多くあります。つまり、Pythonは将来のためになる言語でもあるわけです

2. ラズパイは有名

ラズパイは、世界的に有名なコンピューターです。産業用としても使われていて、世界で3番目に売れた汎用目的コンピューターでもあります。

有名であるということは、ラズパイに関する記事がネットに豊富で、書籍も多くあるということです。

困ったときに参考になる記事を見つけられるのは、本当にありがたいことです。そのおかげで、初心者でも挫折しにくいと思います。

ラズパイの始め方

ラズパイを始めるにあたって、必要なものがいくらかあります。

  • Raspberry Pi(本体)
  • 電源ケーブル
  • microSDカード
  • キーボードとマウス
  • モニターかテレビ

最低でもこれらが必要となります。

キーボード・マウス・モニター(テレビ)は家で使っているものを流用して構いません。

ただし、キーボード・マウスは、USBでラズパイと接続しますので、USBで接続できる製品でなければなりません。ワイヤレスでも有線でも、どちらでも大丈夫です。

モニターやテレビには、HDMIで接続します。よほど古いモニター(テレビ)でなければHDMIに対応しているので、心配はいりません。一応、説明書で確認しておきましょう。

電源ケーブルとmicroSDカードにも、推奨基準があります。

しかし、正規代理店で買えば、その心配はいりません。正規代理店の電源ケーブルやmicroSDカードは、ラズパイでも動作確認がされているからです。

初心者にオススメなのは、スターターキットですね。必要な周辺機器や、あると便利な道具のセットです。どれを買うべきか悩む必要がないのでです。


まとめ

ラズパイがどういったモノか分かっていただけたでしょうか?

今回紹介した作品以外にも、ネットで検索すると多くの作品が見つかります。興味があったらぜひ探してみてください。

そして、電子工作をしてみたいと思ったら、これを機に始めてみてください!!

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