夏休みの自由研究：ソーラークッカー 天気鍋（太陽追尾ターンテーブル）

久しぶりにArduinoで電子工作、と言っても工作全体から占める割合は僅か。

天気鍋で80℃のお湯を沸かすことを目指して、太陽を追尾するターンテーブルを作ってみました。動力は昔アマゾンで買った小型のギヤ付きステッピングモータ、これをArduino nanoで動かします。タイヤはミニ四駆のものでホイールは3Dプリントしたもの。モータの取り付け部品も3Dプリント。

テーブルは家にあったべニア板を丸く切り出して、写真のような回転ベアリングを使います。これで水2.5L＋鍋＋透明バケツ＋反射板を支えられるハズ。

横から見た様子。タイヤを天板に押し付けるためにスプリングを使っています。当初このスプリングが強すぎてタイヤが回らなかったので、少し切って短くしました。

水2.5L入りの天気鍋を載せて動くか確認のためにモータを早く回しています。アニメーションGIFになっています。この重量が乗ってもちゃんと動きました。

太陽の動きに合わせてモータの回転速度を調整します。1時間で15度回転させればよいので、あらかじめ概算のパルス間隔を出しておきました。タイヤの直径、テーブルにタイヤが接する半径、ステップ数とギヤードモータの減速による回転数などから計算しました。

中心に分度器を置き、テーブルに接しないように差し金を渡して計測開始。

3時間後の様子です。45度になればよいのですが、50度くらいまで進んでしまいました。組み立て時にタイヤが接する位置がテーブルの中心に寄ったようです。

50/45=1.11倍進んだので、ステッピングモータのパルス間隔を1.11倍遅くして調整。

水を入れた天気鍋を載せて12時間のテスト開始です。明日の朝5:15頃に180度回っていれば調整完了です（最近5:00前に目が覚める）。バケツの向こうに差し金が立てあり目印にしています。それが反対側のバケツの取っ手に一致すれば180度です。

上手く行って、明日晴れたらこのターンテーブルに反射板と天気鍋を載せて評価してみます。