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インストの「top secret」を参考にして、白いホイールを(2個以上)連射するロボットを作成し、以下の動きをするようにプログラムを作成せよ。 (重複しないように一人一つ以上のプログラムを作成すること)
懐中電灯の代わりに携帯のライトなどを利用してもよい。モータ、光センサ、タッチセンサはそれぞれ2個まで使用可。ただし、平面的な方向だけでなく懐中電灯の高さまで含めた方向を探す場合にはモータを3個使用してもよい。
目次
モーターは今回の課題では２つしか使ってはいけないので、１つのモーターで左右に曲がれる機構を作らなければならなかった。ディファレンシャルギアという特別なパーツが必要となった。
始めはアームにホイールをセットし、投げる構造にしていたが、きわめて大掛かりで、安定して投げることができなかった。方針を変え、打ち出すことにした。
今回は使用できるモーターが一つだけなので、課題3のヒントを参考にして、ディファレンシャルギアを用いて左右のタイヤをそれぞれ一方ずつ動くようにした。そのために、左右のタイヤがそれぞれ後転するときには下図のようにストッパーを用いて回転しないようにして、左右に動くようにした。そして、モーターが一つなので力不足にならないようにするために、ギア比を調節し力不足にならないようにした。
発射の方法は、レール（２本の棒）上にセットされたホイールをレールの間（２本の棒の間）を通過するアームに当てて発射させます。
一つのホイールが発射されると次のホイールが落下して、再度、レール上にセットされます。これを４回繰り返すことにより連射が可能になります。
発射される以外のホイールが置かれているところ（マガジン）は、初めレールに沿って斜め上に装着されていましたが、たまにホイールが落下しないことがあったので、レールに沿って垂直にセッティングしました。
ホイールの中心に軸を通す穴があったので、これに棒を通し、マガジンにホイールを待機させます。なので、棒の長さによっては、何発でも装填可能です。
光センサーの配置は特に工夫はしなかったが、前回のライントレースのときとは違い、センサー同士の間についたてを立てた。これにより、２つの値の差が大きくなるので、より光を追いやすくなった。
時々、ホイールがレール上にうまくセットされないことがあり、安定性がなかった。また、台車のギアがよく外れてしまい、動かなくなった。
以前より、安定性が増し、課題をうまく行えるようなロボットになった。
#define T 900 //一周旋回する時間
#define right_turn OnFwd(OUT_C); //右回りに旋回するプログラム
#define arm OnFwd(OUT_A);Wait(20);Off(OUT_A);//球を発射するプログラム
task main ()
{
SetSensor(SENSOR_1,SENSOR_LIGHT); //センサー1は光センサー
SetSensor(SENSOR_3,SENSOR_LIGHT); //センサー3は光センサー
ClearTimer(0);
int light_max; //光の明るさの最大値の定義
light_max=0;
while(FastTimer(0)<T) //時間T以内なら以下のプログラムを行う
{right_turn //右回りに旋回する
if(SENSOR_1>light_max) //センサー1が光の最大値を更新
{light_max=SENSOR_1;}
}
right_turn //以上のプログラムが終わったら
until(SENSOR_1>=light_max); //もっとも明るい方向へ右旋回する
Float(OUT_C); //停止
repeat(4){arm Wait(100);} //”arm”というプログラムを4回行う
}
~SHIMAのプログラム解説~
このプログラムは、９秒間、ロボットを旋回させ、その間に光の明るさの最大値を更新させて、９秒経過したら一番明るかった方向へ再度旋回させ、ホイールを４連射させるものです。初め、光のセンサーは２個使用しましたが、このプログラムの場合、センサーを１個にした方が効率が良い（簡単なプログラム）だろうと思い、減らしました。また、過去の人が作成した光の最大値を更新するプログラムを参考にしたり、チーム内の方々に作成の手伝いやアドバイスをしてもらいました。みなさん、大変お世話になりましたm(_ _)m
#define EYE_L SENSOR_1 //左の光センサー
#define EYE_R SENSOR_3 //右の光センサー
#define LIGHT 65 //懐中電灯に30cmぐらい近づいた明るさ
#define ON_A SetOutput(OUT_A,OUT_ON); //モーターAに電源を入れる
#define ON_C SetOutput(OUT_C,OUT_ON); //モーターAに電源を入れる
#define OFF_A SetOutput(OUT_A,OUT_OFF); //モーターAをOffで止める
#define FLOAT_C SetOutput(OUT_C,OUT_FLOAT); //モーターCをFloatで止める
#define FWD_C SetDirection(OUT_C,OUT_FWD); //モーターCを回転させ、左のタイヤが前進
#define REV_C SetDirection(OUT_C,OUT_REV); //モーターCを回転させ、右のタイヤが前進
#define FWD_A SetDirection(OUT_A,OUT_FWD); //モーターAを回転させ、ホイールを投げる
task main(){
SetSensor(EYE_L, SENSOR_LIGHT); //光センサー(左)
SetSensor(EYE_R, SENSOR_LIGHT); //光センサー(右)
int brightness=0; //明るさの記録
while((EYE_L<LIGHT) || (EYE_R<LIGHT)){ //左右の明るさが共にLIGHTより暗い間
ON_C; //モーターCに電源を入れる
if(EYE_L<EYE_R){ //右が左より明るいとき(右に曲がる)
brightness=EYE_L; //左の明るさを記録
FWD_C; //左のタイヤを前進
until(EYE_L>brightness); //左の明るさが記録した値より大きくなるまで
}else if(EYE_L>EYE_R){ //左が右より明るいとき(左に曲がる)
brightness=EYE_R; //右の明るさを記録
REV_C; //右のタイヤを前進
until(EYE_R>brightness); //右の明るさが記録した値より大きくなるまで
}else{ //その他(前進)
FWD_C; //左のタイヤが前進
Wait(100);
REV_C; //右のタイヤが前進
Wait(100);
}
}
FLOAT_C; //モーターCをFloatで止める(車体停止)
Wait(100); //休憩
repeat(4){ //ホイールを4発投げる
ON_A; //モーターAに電源を入れる
FWD_A; //ホイールを発射
Wait(20);
OFF_A; //モーターAの電源を切る
Wait(100);
}
}
〜PuKKuのプログラム〜
このプログラムは右と左の光センサーのそれぞれの値を比べて高い(明るい)方に向かって進んで懐中電灯の光に追いかけ、懐中電灯の光がある一定以上の明るさになると、ホイールを4発発射させるようになっている。
〜苦労した点など〜
懐中電灯が遠くにあるときの左と右の明るさの差を判断させることが改良前のロボットでは、難しいところだったが、ロボットを改良したことでこの問題を解決することができた。また、なるべく早く懐中電灯の方を向くようにそれぞれのタイヤを動かす時間を少し前より明るくなった時までとした。これにより、余分に回りすぎないようになった。
#define eye_L SENSOR_1 //eye_Lを定義
#define eye_R SENSOR_3 //eye_Rを定義
#define cont 45 //contを45と定義
#define time 50 //timeを50と定義
task main ()
{
SetSensor(eye_L, SENSOR_LIGHT); //左の光センサー
SetSensor(eye_R, SENSOR_LIGHT); //右の光センサー
int i=0; //変数を使用 0から
Wait(100); //一秒待ってからスタート
while(i<4) //変数が4になるまで繰り返す
{
if ((eye_L >= cont ) && (eye_R >= cont )) //センサーが両方反応したとき
{
if (FastTimer(0) < 700){
PlaySound(SOUND_FAST_UP) ;} //search_light後七秒経っていないなら、音を一回鳴らす
else{
PlaySound(SOUND_DOUBLE_BEEP) ;} //search_light後七秒経っているなら、音を二回鳴らす
OnFwd(OUT_C); Wait(time); Off(OUT_C); Wait(10);
OnRev(OUT_C); Wait(time); Off(OUT_C); Wait(10);
if (FastTimer(0) >= 700){ //七秒経っているなら、ブロックを投げるプログラム
OnFwd(OUT_A); Wait(20);
Off(OUT_A);
Wait(100);
i++; //変数に1を足してプログラムは上に戻る
}
}
else if ((eye_L >= cont ) && (eye_R <= cont )) //左のセンサーが反応しているとき、左に曲がる
{
PlayTone(349,50) ;
OnRev(OUT_C); Wait(time); Off(OUT_C); Wait(10);}
else if ((eye_L <= cont ) && (eye_R >= cont )) //右のセンサーが反応しているとき、右に曲がる
{
PlayTone(440,50) ;
OnFwd(OUT_C); Wait(time); Off(OUT_C); Wait(10);}
else { //センサーが反応していないとき、search_lightをスタート
search_light();}
}
}
sub search_light() //右回りし続けて光を探すプログラム
{
OnFwd(OUT_C); Wait(50);
Off(OUT_C); Wait(20);
PlayTone(330,50) ;
ClearTimer(0); //search_lightを実行するたびにタイマーをリセット＆スタートする
}
〜プログラムについて〜 始めは変数を使わずWhile(true)やrepeatを使っていたが、これだと途中で違うプログラムを使えなかったり、無視してしまったりした。変数の使い方を学べた。
~SHIMA~
ホイールを発射する仕組みは何とかなったが、下の車体は難しすぎてよくわからなかった。また、プログラムの製作は、手助けが必要でした。ロボット自体は、満足できる結果が得られたと思う。
~kata~
ライトを７秒追うことはできたが、３０センチの距離はうまくとれなかった。土台のディファレンシャルギアの利用に苦労した。
~PuKKu~
今回は、アームを軽くし、台車にあまり負担をかけないようにすることが大変であった。また、走行中にギアが外れてしまうことが悩みの種であった。そして、今回ロボットの重心を考えることがとても重要だということがよく実感できた。プログラムでは、センサーによって得られた光の明るさの値をどのように利用して、ロボットをコントロールして30センチの距離まで近づくことが大変でした。そして、懐中電灯の光を動かすこともなかなか難しかった。
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