漢字の「木」を書く、書道ロボットを作る†

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作成日時　5月18日†

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作成者　†

松田　孝裕
進藤　寛也　　　
篠原　正樹
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ロボット名†

デロリアン2号

でかいロボット

ターボエンジン

ペンの上げ下げの仕組み

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プログラムの概要†

　前進、後退、ペンの上げ下げ、旋回を組み合わせて｢木」という字を書く。ペンを下げながら移動し、文字を書く。「木」の書き順通りに進む。次の画へはペンを上げたまま移動し、書き始めの位置で止まり、そこでペンを下ろし、移動してまた書く。また、線を書いた、書いてないに関わらず、ロボットが移動した直後には、数秒停止し、ロボットの揺れを止める。

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モーターの役割†

AとCのモーターで、タイヤを動かし移動する。
Bのモーターで、ペンの上げ下げと後ろのタイヤの回転をする。
ペンの上げ下げの仕組みは、歯車を直角に噛み合わせて、奥へと向かう運動を上下の運動へと変換し、ペンをそれにくっつけて、ペンを上下させる。
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プログラム†

　　 #define SUB_TIME 140　／／ペンの上げ下げの時間

   sub stop_time()　　
   {
      Off(OUT_A+OUT_B+OUT_C);　／／ロボを止めて安定させる
      Wait(200);
    }
   sub up_time()
   {
       OnFwd(OUT_B);　　／／ペンを上げる動作
       Wait(SUB_TIME);
       Off(OUT_B);
    }
   sub down_time()
   {
       OnRev(OUT_B);　　／／ペンを下げる動作
       Wait(SUB_TIME); 
       Off(OUT_B);
    }
    task main()
 { 
  down_time();　　　　／／木の一画目を書く
 OnFwd(OUT_A+OUT_C);
 Wait(080);
 Off(OUT_A+OUT_C);
 up_time();
 stop_time();
 OnFwd(OUT_A+OUT_C);
 Wait(025);
 stop_time();
 
 OnFwd(OUT_A);　　　／／９０度回転させ木の二画目
 OnRev(OUT_C);
 Wait(065);
 OnRev(OUT_A+OUT_C);
 Wait(020);
 Off(OUT_A+OUT_C);
 down_time();
 OnRev(OUT_A+OUT_C);
 Wait(090);
 stop_time();
 up_time();
 
 OnFwd(OUT_A+OUT_C);　／／軸を交差している部分に合わせるた
 Wait(114);　　　　　　　め前進
 stop_time();
 
 OnRev(OUT_A);　　　　／／木の三画目
 OnFwd(OUT_C);
 Wait(025);
 OnRev(OUT_A+OUT_C);
 Wait(052);
 Off(OUT_A+OUT_C);
 stop_time();
 down_time();
 stop_time();
    SetPower(OUT_C,4);／／三画目の曲線を出すためモーターC
 OnRev(OUT_A+OUT_C);　　　の力を変える
 Wait(075);
 stop_time();
 up_time();
  OnFwd(OUT_A+OUT_C);
  Wait(075);
  SetPower(OUT_C,7);
 stop_time();
  OnRev(OUT_A+OUT_C);
  Wait(055); 
   stop_time();
 OnFwd(OUT_A+OUT_C);
 Wait(111);
 stop_time();
 
 OnFwd(OUT_A);　　　　／／木の４画目
 OnRev(OUT_C);
 Wait(050);
 OnRev(OUT_A+OUT_C);
  Wait(065);
 Off(OUT_A+OUT_C);
 stop_time();
 down_time();
 SetPower(OUT_A,4);　／／曲線を出すためモーターAの力を変え
 OnRev(OUT_A+OUT_C);　　る
 Wait(075);
 stop_time();
 up_time();
  
 
 
 Off(OUT_A+OUT_B+OUT_C);／／終了
 }  　　　
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反省†

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困った点、苦労した点、工夫した点†

　ペンの位置と、ロボットが旋回する軸とが、15センチほど離れているため、ロボットを回転させても、ペンの位置はその位置とはズレている。このため、ロボットを旋回させてから、ペンの先を、回転させた中心までまた移動させてから、ペンを下ろして線を書く動作が必要になった。ここで、重要な考え方が、旋回する軸上をペンは、必ず通るということであった。当然のことであるが、これを考慮してやらないと、ペンの通る位置を調節しにくい。

　また、ロボットの車体を、かなり大きくしてしまったために、動きが全体的に大きくなり、動きの調節が難しかった。

　また、「木」の３、４画目の書きはじめが、１、２画目の線の交点に一致させるのが、先生に予告された通り難しかった。地道に何度も試行錯誤して、調節していった。

　また、どのくらいの長さを走らせたら、どのくらいの長さを走るかということも考えもした。これは、実際の値を使って、比例計算で出すものである。一度前進させる時間を決めて、走らせて、その後その実際走った距離を計って、その値を比例計算に利用する。こうして、走らせたい距離だけ、走らせるには、どれくらいの長さを走らせればよいのか、計算する。

　また、ロボットのデザインにもこだわり、車体の後ろにタイヤをつけて、そのタイヤもペンを上げ下げするモーターで回転するようにした。後ろについたタイヤは、特に役割を果たしていないものの、大きなエンジンをイメージして作った。1つのモーターで、複数の方向への動きをさせれることを学んだ。しかし、タイヤ式のロボットしか作れず、ほかのキャタピラや、虫のような足を利用した、ペンを持つ動きなども今度作ってみようと思った。

　また、木の３、４画目の曲線を描くことにも苦労した。曲がる側のモーターの力を小さくし、曲線を書いた。３画目から、４画目への動きの切り替えの前には、曲線による位置の変更を修正するために、一度直線の動きを混ぜて、元の動きの軸へとも戻らせた。曲線が３、４画目の付け根でついているのだが、少ししか曲がっていないが、できた。 　 　プログラムに関しては、サブルーチンやデファインを使い、プログラムの内容をすっきりさせるように努めた。

今回は、ロボットの写真を載せれなかったが、次回からは、入れようと思った。
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コメントをどうぞ†


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Last-modified: 2006-06-02 (金) 17:17:15