回答

【Q1】このロボットはどこで使いますか?
・屋内、段差なしを考えています。

【Q2】ロボットの主な目的・用途は?
・ros2の勉強用
・LiDARでオドメトリできるかの実験
・AIを使ったモノ創りの試し

【Q3】サイズや重量に制限はありますか?
・1.5kg以下、できるだけサイズダウン

【Q4】移動方式はどうしますか?
・2輪+キャスター
・アーム無し

【Q5】使用する主要部品が決まっていれば教えて下さい。

頭部
・Pi Camera Module 3(ros2対応):4g
首部
・MG90S×2(ros2対応):13.4g×2
胴体
・LiDAR RPLIDAR A1(ros2対応):170g
・Raspberry Pi 5本体とケース:100g
・ラズパイ用ヒートシンク ←入れました
・Pololu D24V50F5 :4.5g
・TB6612FNG モータードライバ:20g
・タミヤ タブルギアボックス:120g
・タミヤ スポーツタイヤ×2:62g
・タミヤ ボールキャスター:10g
・LF2200-6.6V レーシングパック:220g

ここから仕様


🤖 ホビーロボット設計仕様書(ChatGPT自動生成 第1版)


🧾【1. ロボットの基本仕様】


使用環境
・屋内(フラットな床、段差なし)
主な目的
・ROS 2の学習用途
・LiDARを用いたオドメトリ実験
・AIによるモノづくりの試行
サイズ制限
・小型化重視、総重量1.5kg以下
移動方式
・2輪駆動+ボールキャスタ(アーム無し)

⚙️【2. 使用部品構成と重量】


部位 部品名(備考)      重量(g)

頭  Pi Camera Module 3     4
   (ROS 2対応カメラ)
首部 MG90S × 2        26.8
   (ROS 2制御用サーボ)
胴体 RPLIDAR A1       170.0
   (ROS 2対応LiDAR)
   Raspberry Pi 5(+ケース)100
   (メイン制御ボード)
   ヒートシンク
   (パッシブ冷却 ※別途設計)
   Pololu D24V50F5     4.5
   (DC-DCコンバータ)
   TB6612FNG        20
   (モータードライバ)
駆動系
   タミヤ ダブルギアボックス 120
   (ギア比選定必要)
   タミヤ スポーツタイヤ×2  62
   (走行用タイヤ)
   タミヤ ボールキャスタ   10
   (安定走行補助)
電源
   LF2200-6.6V       220
   (LiFeバッテリ)
合計(参考) (未計上パーツ除く)
 約737g

→ 予備重量:700g程度。筐体・配線・固定具込みで1.5kg以下に収まりそう。

🔌【3. 電源構成】

主電源 LiFe バッテリ(6.6V 2200mAh)
電源分配
Pololu D24V50F5 により5V安定化出力
ラズパイ用冷却 ヒートシンク
(パッシブ式、必要に応じてファン検討)
消費電流見積
 最大瞬間 2A(推定、要確認)

📡【4. センサー・制御系】

LiDAR RPLIDAR A1(ROS 2対応)
カメラ Pi Camera Module 3
    (顔/物体認識にも対応可能)
サーボ制御 MG90S×2
(首ふり、顔トラッキングなど応用可能)
モータードライバ
  TB6612FNG(DCモータ×2駆動)
メイン制御
 Raspberry Pi 5(ROS 2 Jazzy対応)

🧊【5. 発熱対策】

Raspberry Pi 5 パッシブヒートシンク+
    通気スリット、場合によってはファン追加
モータードライバ 自然放熱(周囲空間に注意)
LiFeバッテリ 通常使用では発熱少、
充電・換装時の温度管理を注意

🔧【6. 機構・構造】

駆動構造 タミヤギアボックス
     +スポーツタイヤ
安定性  ボールキャスタ併用で3点支持
重心位置 LiFeバッテリ+モーターを
     低め配置で安定化
シャーシ素材
     未定(軽量・3Dプリント推奨)
ケーブル配線
 上下分離またはフレーム内配線を想定

📈【7. 今後検討すべき点(AIが気づいた設計上の焦点)】

[ ] ヒートシンクの冷却効果を試作段階で検証すべし(Pi5は意外と発熱大)

[ ] サーボの動作域が首部に収まるか要確認(角度制限)

[ ] バッテリーの着脱/充電方法の明文化

[ ] FreeCAD上での重量・重心シミュレーション

[ ] ケーブル配線の取り回し設計(LiDAR・カメラ・サーボ)