2011a

課題01:お絵かきロボット

相手の似顔絵をかこう!

ミッション

•A4の紙に相棒の似顔絵を書くロボットを作成せよ。

条件

•ひとりにつき一つ以上のプログラムを作成すること。

•ペン以外はキットに含まれる部品を使うこと。

•キットに付属の高価な輪ゴムは切れやすいので切れないように細心の注意を払うこと。

•改良や調整をしやすくするため、ロボット本体だけでなく、プログラムについても可能な部分についてはサブルーチンや関数、マクロなどを使って部品に分けること。


メンバー

・TOKIO

・なら

ロボットの概略や工夫したところ

概要

•本体のAとCに車輪のモーターをつなげ、Bの部分にペンを振り下ろすためのモーターを取り付けた。

•シンプルで小回りの利く四輪車!

•できるだけ軽量にするために最低限のパーツしかついていないスッキリBody! これによりスムーズな動きができる。

•いかにもペンを持っていそうな?アーム!(ペンを上下させることも考えたが、より「絵を描いている感」を出すためにアームを振り下ろすことにした。)

プログラムについて

•ペンを下ろしてからすぐに移動したり、上げてる最中に移動してしまうと、若干だが線がずれたりペン先が跳ねて点線になってしまったりしたので、プログラムを組む際に一瞬止めるようにした。

 意外とこれが重要だった。

アームについて

私たちは、エレベーター式のものよりアーム式のほうがシンプルなロボットになると考えアームを用いた。

小回りはきかないが、緩やかな曲線を旋回することでかけるし、なにより線をかいていているところがはっきり見えるところがよかった。また、ペンの高さ(筆圧)調節も簡単だったと思う。

初めは、手のような形をしたアームにペンを持たせていたが高さ調節が調整しにくく、しかもペンの安定性に欠けたので改良してシンプルな形のアームにした。

''初めのアーム''

robo1.jpg

このアームはいかにも手でペンを握っているように見え気に入っていたが、ペンを下ろすとすぐに線が歪んでしまい、しかもペンがどんどん上がっていってしまい安定性に欠けた。

''改良した後のアーム''

pen.jpg

こちらは、高さ調節(筆圧)も容易にでき、しかも安定性がある。

また、初めアームを直接モーターに取り付けていたが、それだとほんの少しモーターを回転させただけで、超高速でペンを振り下ろしてしまうので、間にギアを使った。

gia.jpg

初めはこのように直接アームを取り付けていた。

robo2.jpg

改良して間にギアを入れてみた。気持ち振り下ろす速さに変化があったように感じる。

そして、ペンを振る時の衝撃に耐えられるように少しまわりをブロックで補強した。

似顔絵について

・ここで、簡単な似顔絵を描くプランを説明する。

ならはらの軌跡

kao.jpeg

激似ですね。

しかし、当初はこの予定ですべて直線で描くつもりだったが、シンプルなプログラムにし、より少ない工程で顔を描きたかったので、3番、6番の線は左旋回を使い曲線で描いた。

したがって6番の線は当初の予定とは逆の矢印方向の向きで線を描いている。

8番の線(鼻)も曲線を使い鼻の丸みを描いている。

また、顔を書き終わった後はロボットが自分で紙から遠ざかるようにした。

描いてから思ったが、こちらのほうがより顔っぽかった。

kao2.jpg

旋回で描いた線が点線になってしまったのは残念ですが・・・    

      TKOの顔の設計

tokio_no_kao.jpg

似ていますね。髪の分け方とか^^

217.JPG

電池の消耗か、かなりずれが生じました。髪を書くときの回転時間の調整に苦戦しました。顔は六角形を作るようにプログラムしました。最初は顔のパーツが顔に収まっていませんでした(笑)

プログラム

ーTOKIO

#define GO OnFwd(OUT_A);OnFwd(OUT_C);        //前に進む
#define BACK OnRev(OUT_A);OnRev(OUT_C);      //後ろに進む
#define Tright OnFwd(OUT_A);OnRev(OUT_C);    //右回転
#define Tleft OnRev(OUT_A);OnFwd(OUT_C);     //左回転
#define STOP Off(OUT_A+OUT_C);               //止まる
sub pen_up()
     {OnRev(OUT_B);Wait(10);Off(OUT_B);Wait(50);}   //ペンをあげる
sub pen_down()
       { OnFwd(OUT_B);Wait(8);Off(OUT_B);Wait(50);}  //ペンを下げる
task main()
{
GO;Wait(70);STOP;pen_up();                //1番  輪郭

BACK;Wait(80);STOP;Tright;Wait(40);    //2番  輪郭
GO;Wait(60);STOP;pen_down();
GO;Wait(50);STOP;Wait(50);

Tleft;Wait(047);STOP;Wait(50);pen_up();   //3番  輪郭

Tright;Wait(1);BACK;Wait(75);STOP;        //4番  輪郭
pen_down();GO;Wait(75);STOP;pen_up();     

BACK;Wait(75);Tright;Wait(50);            //5番  右目
STOP;BACK;Wait(30);STOP;
pen_down();GO;Wait(18);STOP;pen_up();

GO;Wait(25);Tleft;Wait(20);STOP;          //6番  左目
pen_down();Tleft;Wait(18);STOP;pen_up();

BACK;Wait(30);Tright;Wait(90);STOP;       //7番  口
pen_down();GO;Wait(30);STOP;pen_up();

Tleft;Wait(15);STOP;BACK;Wait(20);STOP;   //8番  鼻
pen_down();Tleft;Wait(15);
STOP;Tright;Wait(10);STOP;
pen_up();
GO;Wait(200);STOP;
} 

ーならが作ったプログラ厶

#define Go(gt) OnFwd(OUT_A+OUT_C);Wait(gt);Off(OUT_A+OUT_C);                     //前進
#define Back(bt) OnRev(OUT_A+OUT_C);Wait(bt);Off(OUT_A+OUT_C);                   //後退
#define Arm_raise OnRev(OUT_B);Wait(10);Off(OUT_B);                              //ペン上昇
#define Arm_lower OnFwd(OUT_B);Wait(5);Off(OUT_B);                               //ペン降下
#define Turn_left(tlt)OnRev(OUT_A);OnFwd(OUT_C);Wait(tlt);Off(OUT_A+OUT_C);      //左回転
#define Turn_right(trt) OnFwd(OUT_A);OnRev(OUT_C);Wait(trt);Off(OUT_A+OUT_C);    //右回転
#define Pause Off(OUT_A+OUT_C);Wait(50);                                         //停止
task main()
{Go(60);
Arm_raise(10);

Back(60);
Turn_left(66);
Go(90);

Arm_lower;
Pause;
Go(43);
Pause;
Arm_raise;

Back(60);
Turn_left(60);
Go(90);

Arm_lower;
Pause;
Go(43);
Pause;
Arm_raise;

Back(60);
Turn_left(70);
Go(90);

Arm_lower;
Pause;
Go(60);
Pause;
Arm_raise;

Back(60);
Turn_left(60);
Go(90);

Arm_lower;
Pause;
Go(60);
Pause;
Arm_raise;

Back(55);
Turn_left(90);
Go(90);

Arm_lower;
Pause;
Go(65);
Arm_raise;

Back(170);
Turn_right(160);

Arm_lower;
Pause;
Go(50);
Arm_raise;

Back(100);
Turn_right(80);
Go(80);

Arm_lower;
Pause;
Go(50);
Arm_raise;

Back(100);
Turn_right(50);
Go(90);

Arm_lower;
Pause;
Go(60);
Arm_raise;

Back(130);
Turn_right(100);
Go(95);

Arm_lower;
Pause;
Go(20);
Arm_raise;

Back(20);
Turn_left(40);
Go(30);
Turn_left(20);
Go(30);

Arm_lower;
Pause;
Go(30);
Arm_raise;

Go(40);
Turn_left(80);
Go(40);

Arm_lower;
Pause;
Go(30);
Arm_raise;

Turn_left(120);
Go(60);
Turn_left(30);
Go(40);

Arm_lower;
Pause;
Go(20);
Arm_raise;
}

問題点・反省点

・ペンの着地点が本体と離れていたため描写→(ペンの着地点まで)後退→回転→移動…となりプログラムが複雑になった。(なら)

・電池消耗の影響か作業中に移動距離が変わってしまった。

・紙がずれない工夫が施せなかった。

・なかなか時間が確保できず、ぎりぎりまでロボットやプログラムができなかった。

・サブルーチンを使って最初よりすっきりしたプログラムを書くことができた。

コメントするところ。

  • ペンの上げ下げのスピードを遅くするためにギアを使用した、とのことについて、写真を見る限り24枚ギアが2枚直接つながっているだけなのでスピードが変わらないような気がするのですが、もう少し詳しい説明をお願いします。 -- 松本 2011-05-27 (金) 15:46:09
  • ならさんのプログラムにもコメント文を入れるなどして説明を加えましょう。 -- 松本 2011-05-27 (金) 15:47:24


添付ファイル: filegia.jpg 148件 [詳細] file217.JPG 147件 [詳細] filerobo2.jpg 193件 [詳細] filerobo1.jpg 212件 [詳細] filepen.jpg 202件 [詳細] filekao2.jpg 192件 [詳細] filetokio_no_kao.jpg 207件 [詳細] filekao.jpeg 212件 [詳細]

トップ   編集 凍結 差分 バックアップ 添付 複製 名前変更 リロード   新規 一覧 単語検索 最終更新   ヘルプ   最終更新のRSS
Last-modified: 2011-05-30 (月) 23:36:26 (2701d)