SG90サーボを使ったパンチルト雲台キットをESP32-Cam向けに組む

3Dプリンタで製作した ESP32-Cam ケースや雲台の作例をネットで羨ましく見ていると、 SG90 サーボ を使った安価な パンチルト 雲台キットがあるのを発見。早速購入して ESP32-Cam を載せてみました。

SG90を使うパンチルト雲台キット

淘寶で見つけたのは、SG90サーボを2個使ってカメラボードをパン・チルトできるこの雲台キット。サーボ別売りのこのキットの価格は、RMB1.90でした（Adafruitのこちらの商品にそっくりなので、OEMかコピー品でしょうかね）。

サーボはSG90の180度仕様（のコピー品）を個当たりRMB6.20で2個購入。3種類のサーボホーンとネジが付属しています。

台座の組み立て

送られてきたキットに説明書の類はなく、淘寶の商品ページに組み立て手順が解説されています。

まず、雲台の台座に十字のサーボホーンを組み込むのですが、そのままでは入りません。

十字ホーンの長辺を半分に切り、さらにカッターで細身に削ってようやく台座の十字枠に収まりました。ネットを調べてみると、このサイズの十字ホーンもあるようなので、チマチマと削る手間を考えるとそちらの方が良いかも。

付属の短いタッピングネジを裏から入れて締めるのですが、長さがギリギリ。

 

チルト用ホーンの組み付け

次にチルト用の短いサーボホーンをアームに組み付けるのですが、こちらも同様に加工が必要です。

十字ホーンの時同様に長さ半分では切りすぎ。3穴残る程度の長さで切って、テーパーに削るのが正解だと思います。

これも裏側から同じテーパーネジで留めました。

 

パン用サーボの組み付け

手間の掛かるサーボホーンの加工作業が終わり、いよいよ左右アーム部品でパン用のSG90サーボを挟むように組み立てます。

サーボのヒンジに合わせた溝がアーム側にあるので、そこへサーボを挿し込みます。

反対側のアームを被せ、長いタッピングネジ2本で留めれば完成です。ただ、この後カメラ台座を組み込むので、ネジはまだ仮締めで。

チルト用サーボの組み付け

カメラボードを取り付ける台座の裏にネジ台座が立っているので、そこへチルト用サーボをネジ留めします。

こちらも続くアーム部との合体に備え、ネジはまだ仮締めに。

アームとカメラ台座の結合

いよいよ、アームとカメラ台座をチルト軸で結合させます。アームから出ている突起を先にカメラ台座の穴へ斜めに入れ、続いてサーボ軸側を挿し込む要領です。

結合前に、チルト側サーボの回転位置を真ん中90度付近にし、結合後カメラボードが正面を向くのを意識して組み付けるようにしておくと、後で再調整する手間が発生しません。

雲台台座の結合

最後にパン用サーボの軸を雲台の台座へ差し込めば完成です。こちらのサーボ位置は後からでも容易に調整可能なので、ここでは随意に。

ESP32-Camの固定方法

パンチルト雲台のカメラ台座に立っているリブの間隔は30mm。ESP32-Cam（関連記事はこちら）は縦でも横でもこのリブの間には収まらないので、30mm幅のユニバーサル基板を30mmに切り、下図のようなゲタを考案。

デザイン画を元に実際に製作したのがこちら。2つのサーボを制御するI/Oは GPIO15 と GPIO14 にしました（ GPIO4 はフラッシュライトLEDに割当てられています）。

一見すると沢山ピンが有るように見えるESP32-Camですが、その殆どがSDカードI/Fに割り当てられているため、GPIOで何かさせようとするならSDカードは諦めるのが前提のようです。

ESP32-Camで使われるレンズには、中でセンサを横向きに配しているものと、縦向きに配しているものがあって、経験則ですが広角系のレンズ（TTGO Camera Plusなど）を載せる場合は、縦向きマウントに。

ESP32-Cam付属標準レンズでは横向きで使うようにすると、後で映像を回転させる手間が省けます。

 

これでハードウェアはできあがり。次回はサーボの制御プログラミングへと進みます。