Cytron Motion 2350 Proレビュー：RP2350ロボットプラットフォーム

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Cytron社の紫色のPCBです。小型パッケージに豊富な機能を詰め込んでいます。そのため、RP2350は基板の裏側に搭載されています。SoCはRP2350Aで、合計30本のGPIOピンを備えています。これはRP2350のデフォルトのボードと言えるでしょう。RP235Xには他にも様々な構成があり、参考となる詳細なガイドをご用意しています。

Cytron Motion 2350 ProのポートとGPIOの配置は、綿密に考え抜かれています。モーター端子は互いに隣接しており、VIN端子にも隣接しているため、高電圧がボード上を流れることはありません。ボードの反対側には、一般用途のGPIOピンとホビー用サーボモーター接続ピンがあります。これらはSVG（信号、電圧、GND）構成になっており、サーボに最適なピン配置と、豊富な電圧およびGND接続を提供します。 

Cytron社ではStemma QT / Qwiic / QwSTコネクタを「Makerポート」と呼んでいますが、ボードの左側には3つのポートが設けられています。これらのポートは、互換性のあるアドオンボードへの接続を迅速かつ容易にします。Makerポートの隣にはUSB Aホストポートがあり、USBフラッシュドライブを接続してストレージとして使用できます。

ボード上にはスイッチとボタンが点在しています。スイッチはボードと内蔵ピエゾブザーのオン/オフに使用します。ボタンはリセット、ブート、ユーザー設定、モーターテストの3つに分かれています。リセットボタンとブートボタンは、RP2350にファームウェアをフラッシュする際に使用します。ユーザー設定ボタンは、GPIOと選択したプログラミング言語で使用するために分離されています。 

モーターテストボタンは、モーターの配線を確認するのに役立ちます。なぜ便利なのでしょうか？まず、端子への接触が良好かどうかを確認できます。次に、モーターが正しい方向に回転し、ロボットが正しく動作するかどうかを確認できます。これらのボタンは、問題がハードウェアベースかソフトウェアベースかをデバッグするのに最適な方法です。各GPIOピンに取り付けられたLEDも同じロジックに従います。コードを記述することなく、GPIOピンの状態（オン/オフ）を確認できます。

Cytron Motion 2350 Proの使用

Cytron Motion 2350 Proは、オンボードのモーターコントローラーと高度な機能を搭載した巨大なRaspberry Pi Pico 2です。Cytron Motion 2350 Proの使い方は、通常のRaspberry Pi Pico 2と同じくらい簡単です。ボードにはCircuitPythonと簡単なデモスクリプトがあらかじめインストールされています。デモスクリプトでは、ボード上のすべての機能を一度に確認できます！GPIO LEDが点灯し、スピーカーからマリオのテーマ曲が流れ、RGB LEDがデスクの上で美しい虹色に輝きました。

CircuitPythonをプリロードするのは、Cytronの恒例かつ賢明な取り組みです。MicroPythonのフォークであるCicuitPythonは、Adafruitと開発チームによってメンテナンスされています。CircuitPythonを実行するデバイスは、ファイルマネージャーでUSBフラッシュドライブ（CIRCUITPY）として表示されます。その後、ボード上で直接コードを編集できます。見た目も操作感もMicroPythonに似ていますが、様々なセンサーやアドオン向けに事前に作成されたライブラリが豊富に用意されています。Adafruitはこれらのライブラリをアーカイブとして提供しており、1つの大きなパッケージとしてダウンロードすることも、個別にダウンロードすることもできます。対象のアドオンボード用のライブラリをデバイスのlibsフォルダにドロップします。プロジェクトコードでcode.pyファイルを編集し、保存すると、ボードの電源を入れるたびにプロジェクトが起動します。

CircuitPythonが苦手ですか？ まあ、それも当然ですね。RP2350なら、MicroPythonやArduino IDEも使えます。RP2350はまだ初期段階なので、落ち着くまで多少の混乱は覚悟してください。今後数週間でさらに多くの言語がサポートされる予定です。コミュニティには、最新のRaspberry Pi SoCを実際に使ってみる時間が必要です。

RP2350では、どんなプログラミング言語をお使いでも、組み込みコンポーネントをシンプルなGPIOピンとして提供することで、完全な制御が可能です。コンポーネントにGPIOピンのリファレンスラベルを付けることで、作業が非常に簡単になります。

いつものテストを実行し、サーボをサーボピンに接続し、CircuitPythonを数行書いてサーボを同期させてスイープさせました。IKEAのAlexの引き出し（3DプリントのGridfinity収納ボックス付き）を掘り出し、サーボを8個見つけました。数分のコーディングで、サーボが互いの動きをコピーするメキシカンウェーブのようなエフェクトを実現できました。そう、このボードには本当に8個のサーボを接続できるんです。180度回転するサーボを連続して接続でき、すべてCircuitPythonで簡単に制御できます。これで、這い回る生き物のようなエフェクトが作れるはずです。

次に、ロボットキットの安価な方に入っている黄色の大型DCモーターを2つ接続しました。全く問題ありませんでした。コード通りに動作し、モーターテストボタンを使って配線が正しく行われていることを確認しました。このボードでは12Vまでのモーターであれば問題なく動作しますが、モーターコントローラーの最大出力を超えないように、ストール電流の要件を必ず計算してください。

次に、2つのWS2812B「NeoPixel」RGB LEDをテストしました。これらのLEDはすぐに私たちの指示通りに動き、様々な色を放ちました。

私たちが興味を持っているのはMaker Portsです。これらのポートは、I2Cバスへの接続を提供する小型のGPIOピンです。12入力のMPR121タッチセンサー、AdafruitのCircuitPython用MPR121ライブラリ、そして数行のコードを使って、すぐにボードがタッチに反応するプロジェクトを完成させました。所要時間は10分もかかりませんでした！

USBホストポートは、私が最初に考えていたように、USBデバイスへの電流を制御するためのものではありません。Edu PicoにはUSBポートとリレーが搭載されており、ポートを制御してデバイスに電力を供給することができました。このホストデバイスは、USBデバイスとのデータ転送に使用されます。

柔軟な電源オプションは素晴らしいです。プログラミングにはUSB-Cポートを使用する必要があります。このポートは5V電源としても使用できますが、モーター、サーボ、その他のデバイスにもう少し電力が必要な場合は、VIN端子で3.6～16Vの範囲で入力し、5Vレール用に5Vに降圧します。GPIOは3.3Vで動作します。モーターは生の電力にアクセスするため、モーターの種類を正しく選択してください。電源は単三電池またはLiPoセルで供給できますが、LiPoセルはオンボードで充電できないことに注意してください。

Cytron Motion 2350 Pro は誰向けですか?

これはロボット工学者のためのボードです。RP2040ベースの代替品であるCytronの10ドルのMaker Pi RP2040よりも少し高い処理能力が必要な方に最適です。ただし、このボードにはモーター端子が2つしかなく、サーボ用の端子はありません。とはいえ、2021年にはエディターズチョイスアワードを受賞しました。

Motion RP2350 Proは、プロでなくても楽しめます。分かりやすいラベルと豊富なコンポーネントのおかげで、学習者もすぐに使いこなせるでしょう。これは厳密には教育用ボードではありません。Cytronの前身であるEdu Picoは、豊富なセンサーとアドオンを提供していました。また、分かりやすい取扱説明書と、付属センサーのコードと配線を示したクイックヒットサジェスチョンカードも付属しています。

結論

CytronのMotion 2350 Proは素晴らしいボードで、25ドルという価格は非常にお得です。プロジェクトに組み込むのに十分な小型サイズでありながら、豊富な接続オプションを提供するのに十分な大きさです。テストボタンやGPIO LEDなど、GPIOにラベルを付けることで、Cytronはロボット工学の基礎を学ぶのに最適なボードを新たに提供しました。

レス・パウンダーは、トムズ・ハードウェアのアソシエイトエディターです。クリエイティブテクノロジストとして、7年間にわたり、老若男女を問わず、教育と啓発のためのプロジェクトを手がけてきました。Raspberry Pi Foundationと協力し、教師向けトレーニングプログラム「Picademy」の執筆・提供にも携わっています。