プチ大会

miceさんのプチ大会に、お邪魔させていただきました。

色々な団体の方がいて、楽しかったです。今年は諸事情にて学生大会に参加出来ないので、そのぶんのやる気を補充された感じです。

実は、勢いで参加もしました。見学だけの予定だったのですが、何となく基板とか仮組みしたメカとか持ってきていたので、動きませんが演説してきました。知能ロボコンも軽く紹介しました。少し自分の車体も紹介したので、良かったです。動かないですが…。

お話もできたし、楽しい時間だったので、有意義でした。
また、やる気いただきました。動いている他の方のマウスを見て、自分の中でもこのマウスを何とか動かしたいなと、思いました。知ロボが終わってから少し燃え尽き感があり、目標を見失いかけていたような感じでしたが、次はマウスだ、という気分になったので、本当に行って良かったなと思いました。
このような場を設けていただいたmiceの方などに、感謝です。

今日はこの辺で。

書き込めない…

昨日までは書き込めていたのに…。

ということでマウスが書き込めなくなりました。
原因不明で…コードの接触不良かと思い作り直すも、効果なし。いろいろ温め直すが、効果なしということで、困りましたね…。
動作モードにするとしっかり動いていますし、何なのでしょうか。
書き込めていた時から変わったことは、つけていなかった部品をつけたことですが、それが何か影響するのか…書き込み系とは関係ないはずなんですけどね。ノイズを疑うも、綺麗に3.30V出ていますから、何処だ一体という感じです。
書き込みのシリアル変換機が原因なのでしょうか。まだまだ検証が必要です。しかし前書き込めていただけ、結構？です。

今日はこの辺で。

仮組み

一応、マウスの方、少しずつ進めていまして。
とりあえず今日、部品を全て実装しました。ということで仮組み。

もちもち3号(プロトタイプ)

重さは121gということで、これまで作ってきたロボットの中では一番軽いのですが、DCのクラシックでは結構重い方に入ります。金属ギアが大きいですね。
動作確認の方も、少しずつ進めていて、ブザーが鳴りました。CMTでTimer割り込み出来ました。良い感じです。周波数があっているかなどの確認もしました。RX631はクロックの設定のところが結構大変で、細かいシステム解除とかのところは、公式のサンプルを見ました。

今後は、センサLED、センサ、モータ、エンコーダ、ジャイロの動作確認になります。出来たら基板再発注という流れになります。エンコーダとジャイロは初なので、多分苦戦すると思います。
まずはセンサのLEDを光らせて、その後はPWMを吐いて、モータを回すという流れですかね。
ひとまず目の前に形があると、やる気が上がりますね。

今日はこの辺で。

山田君4号の紹介

3号改は紹介したので、4号の紹介。

・機体の写真

・経緯
昨年、自由ボールを入れたあと応援しかしないロボットを作っていました。今年は、ネタをどこに仕込もうかと思った時、「無線通信しながら応援しかしないオーバースペックロボット」というアイデアが浮かび、それを実現したのが、4号になります。

・特徴
初の試みとして、RX621マイコンを使用しています。これは昨年頂いたもので、自分もマイクロマウスでRX631を使うので、開発環境と基本動作の練習もしたく、使っていました。動作電圧が3.3Vと、Zigbeeと同じなのも理由の1つです。

表示のインターフェイスとして、15このLEDと、4桁の7セグメントLEDを使っています。これらをダイナミック点灯で制御していました。通信で得られたデータを反映させるように表示します。残り時間のカウントもしていました。(本番のアルゴリズムのあたりはほとんど班員が書いてくれました。感謝です。)

アーム(旗？)も付いてあって、これで現在のボールの色を表示します。前に調子に乗って動かし過ぎたら壊れました。注意が必要です。
マイコンボードの下にブザーが4つ格納されてあります。これで当日は3,3,7拍子していました。音量がそこそこ大きく、会場では十分聞こえる大きさでした。

・コメント
この機体自身は1点も取りませんが、これによって競技を楽しいものにできたことは嬉しい限りでした。これを協力して作ってくれた班員には、感謝しています。

今日はこの辺で。

次回の予定とか

本日3投稿めですね。

まぁ、そんな感じで今年の知ロボは、終了しました。4号の紹介は、また今度します(今画像がないので)。

さて、次の話をしましょうか。

まず、来年は、マスターズコースに参加します。もともと来年はどうしようかなーと思っていましたが、協賛企業の方から、是非来年の知ロボにいかしてくださいとのメッセージを頂いたのと、マスターズコースにチャレンジャーズの上位者は移行をとの事なので、良いきっかけが出来ました。

マイクロマウスもやらなければで、また今度もマイクロマウスと仙台知能ロボコンの作業を同時にすることになりそうですね…。また茨の道を進むのか…。ま、そのくらいの方が、こちらもやりがいがあるし、頑張ります。

肝心のマスターズコースの構造ですが、まぁこんな事もあろうかと考えていなかったわけではありません。ただ、まだまとまっていないので、とりあえず副賞のステッパのカタログ見ながらCAD開いて作っていきましょうかね。CADはFusion 360に乗り換える…かもしれません。Designsparkも良いと思いますが、Fusionは便利と噂を色々な方面から聞くので。

で、来年のマスターズコースの心配も良いですがいかんせんマウスがあと半年を切ってしまっています。こちらも、いい加減エンジンかけないと、ですねー。回路の動作確認の途中なので、けりをつけて基板を再発注しなくては。

大会が終わって平凡な日々を…と思いきや、既にそんな日々はなかったようですね笑。来年の知ロボまで、あと1年切ったのですよ(当たり前)。ま、身体壊さないようにやっていきます。

今日はこの辺で。

山田君3号改の紹介 Part2

Part1の続きから。

・特徴(ソフト面)
まず、昨年との大きな違いは、物理量ベースです。昨年はステップ数手打ちという頭の悪いことをしていたので、変えました。これによって、だいぶ調整が楽になりました。それでも、調整には時間がかかりましたが…。
では、ここからは動作の順序に従って、解説していきます。
この機体は、ノータッチでスタートすることができます。PSDでモードを変え、動作を起動させることができます。この機体はスタートしたらすぐにもう一台にスタートした指示を無線で飛ばすので、非接触で競技を始めることができます。それによってロボットの最初の位置を全くずらさずにスタートできます。
ライントレースは、まず300mm/sで一定の距離を進み自分の位置を補正し、その後加速するようになっています。ステッパから得られた距離とクロスラインを見ながら、カーブでは減速(500mm/s)、直進では加速(最高速1000mm/s)というようになるようにしています。
クロスラインを見て止まる時は、一気に速度を0にせず一旦300mm/sまで一気に下げてから高めの減速度で止まるようにしていました。これによってクロスラインを見たタイミングとほぼ同時に止まりつつ位置がずれないようになっています。
探索は測距センサ3つを用いることで、速く180度を見れます。今回はそれに加え、探索の重み付けというものをしていました。

測距センサの見る範囲を、端なら広く、中なら浅くしていました。これによって無駄に遠いボールをとることが減るため、効率が良くなりました。これによって取れないと思われるボールも、機体が一番近づいたタイミングで綺麗にとることができます。
ボールを取りに行く時は、先ほどの重み付けでボールの有無と位置を判別して、その中で一番近い角度に盲目的に前進します。そして、筒にあるセンサが反応した時に、止まり、少し待ってからアームを上げています。

あと、本番には出なかったフェールセーフとして
・ボールを投げる時に、ボールがはまっていたら投げ続ける
・再探索
などがありました。

・問題点
優勝しましたが、必ずしも完全だったわけではありません。
まず、吸引機構に関して。そもそもの吸引力が弱いです。カップの形状かモーターのパワー不足かファンの形状か相乗効果か知りませんが、他のチームを見ると、もっと吸引力が強いチームが多い印象でした。
また、モーターの選定は完全に間違っていて、あれは良くなかったですね。電流を食うわ食うわで、効率が非常に悪いです。そのくせ吸引力が出ないのだから、ここは失敗でしたね。
動作の安定性に関しても、100パーセントというわけではなく98パーセントくらいな感じです。全てのポテンシャルが昨年より高いですが、調整がとても大変で、最後まで潰せなかった不安定動作もあります。しっかり動けば小型単騎の中ではそれなりのレベルの走りが出来るのですが、最後まで苦労した機体でした。

・コメント
小型単騎5分以内パーフェクトは前からやってみたかったことであり、そこに様々な技術を詰めて自分のアイデンティティで勝てたということで、本当に作ってよかったと思います。ここで出た問題点を次に生かして、さらなる高みを目指していこうと思います。

この記事はこの辺で。

山田君3号改の紹介 Part1

せっかく優勝したので、技術公開の意味も込めて、機体を紹介します。
来年はマスターズコースに出るつもりなので、チャレンジャーズの備忘録も兼ねて。
3号改と4号という2台がいるのですが、とりあえず3号改の方を紹介します。

・機体の写真

山田君3号改

・経緯
昨年、「山田君1号と2号」という機体で出場しました。この時の機体は決勝まで安定した動作を行え、かなり良い機体に仕上がったのですが、以下のような問題が、最後まで残っていました。
・PSDセンサの位置が低く、壁を見てしまう
・ハンドでの位置決めは遠いボールだと難しく、とる位置が悪いと色分けを失敗してしまう
・あまり速くないので、5分間で取れるボールは一番よくて12個
そういうわけで、これらの問題を解決するために、新しく作った機体が、ものづくりチャレンジイン習志野で参加した、「山田君3号」でした。PSD3つを使い探索の時間を激減させ、吸引機構によってボールの位置が安定したことにより色分けの問題も解決しました。
ですが、この機体にも問題があり、
・ハードの剛性が悪く、故障が多発
・回路をあまりよく考えず作ったため、故障寸前までいく
・重心が高すぎて、速度があげられない
・PSDがかなり高く、ボールを見るのにはギリギリ
・動作速度自身は変わっていないため、5分で落とせるボールの数は14個
という感じだったので1,2月でハードウェアを改善させ、4,5,6月でソフトウェアにも磨きをかけた機体が、今回の「山田君3号改」です。

・特徴(ハード面)
見ればわかる通り、「1台で1個ずつで5分以内」をコンセプトにしている機体です。
そのための大きな特徴として、PSD(測距センサ)が3つ付いています。

60度おきについています

これによって、左30度、右60度と回転すれば前方を見渡すことができます。また、複数個あるので、かざしてモード選択が出来るようにしていました。
ちなみに、画像の緑色のものは、重り(課金)です。これによって重心を低く、安定するようにしました。

足回りはオリエンタルモーターのアカデミックサポートで頂いたステッパを使っています。オリエンタルモーターさんありがとうございます。ステッパなので位置決めはDCほどは難しくなく出来ます。宣伝のためにわざわざ基板を立てていました笑。

後ろを見るとステッカーが！

動きは基本ライントレースなので、赤外線センサを用いて、自分の位置を把握しています。センサの数は、昨年と同じ4つです。

黒い小さいものがセンサです

剛性の問題もあったので、必要な箇所は工夫しています。底面や測距センサのアルミ板は2mm厚のものを使用しています。
また、真ん中の測距センサは、機体が暴走して壁に激突した際直接当たらないようにするため、少し後ろに格納されてあります。前にはカグスベールを2枚貼ることで、従輪の役目以外にもクッションの役目も果たしていました。

よく見るとカグスベールが2枚付いています

マイコンは慣れていたSH7125を使用しました。この機体くらいの事ならば、そこまで不便を感じる事なく使えます。Dip化出来るマイコンボードがあったので、使っていました。

緑色の基板にマイコンが付いています

通信にはZigebee Twe-Liteを使っています。汎用デジタル入出力しか使わないという、本当にさわりのところだけで動かしていましたが、SHは5Vで動くのに対して、Zigbeeは3.3Vだったのもあり、UARTでハマりたくないなと思い、こうしていました。レベル変換のICのモジュールを挟んで、通信しています。通信が不安定になることはありませんでした。

青い基板がレベル変換モジュールです、黒いのがZigbee

吸引機構は初めてでした。こんな感じです。

吸引機構

サーボでアームの上げ下げが出来るようになっています。
吸引のカップには100円ショップで購入した綿棒の入れ物を使っています。大きさ、剛性は良いのですが、加工がしにくい点はありました。穴を開けようとすると割れるので、固定はホットボンドを使っています。そのままではボールがはまって抜けなくなることがったので、トスベールを付けていました。付け過ぎると今度はボールを落としてしまうので、つりあいをとるのはかなり大変でした。
モーターはプラズマダッシュモーターを使用しています。NiMH2本直列でそれなりに回るので機体を軽量化できます。ですが、電流を意味不明なほど(5A〜)食うため、Li-poを使うとケーブルがあったかくなったり煙が出たりします。ブラシの消耗はよく分かりませんが、無用の心配を生んだので、モーターの選定は成功したとは言えない結果でした。
先端には赤外線センサとカラーセンサが一つずつ付いています。赤外線センサはあるとボールの有無が簡単に判別できます。便利でした。カラーセンサはできるだけ小さくなるように作りました。ボールとかなり近く、安定した位置で色分けが出来るので、色分けは一度調整してからおそらく500回以上、ミスしたことはありません。

ハードに関してはこんな感じですかね。
長くなってきたので、2つに分けようと思います。

この記事はこの辺で。