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何度も作り変え、最終的にはこのような形になりました。この１台で行います。
このロボットの動きはまず、本体正面に付けた超音波センサでコップを探し、カニの手のようなアームでコップを掴みます。
掴んだ後にコップをひっくり返して移動をするので、ボールが落ちないように蓋をつけました。蓋もモーターで動きます。
コップを掴んだあとは、再びセンサで空のコップをさ探して近づき、カニの手でコップを持ち上げ傾けてボールを注ぐ、という動きでボールを移し替えます。
片面でこの動きができれば、もう片方でも同じプログラムを動かせば良いだろうと考えました。
また、改良前の段階で、カニの手のアームを固定させるためにモニターの上にたくさん部品を載せてしまい、モニターが見えなくなるという事態が生じました。
それだと作業効率が悪いので、このようにしてしっかり見えるように改良しました。
また、少ない部品でしっかり固定をするように工夫をしました。これなら持ち上げても外れません。
また、サンプルのロボットのキャスターを真似してキャスターを取り付けました。これにより、旋回の動きがスムーズになりました。
右側に腕があるので、後ろ向きでスタートします。まず、１の場所まで後退します。（１）
１の場所で半時計回りに旋回し少し前進して２の場所まで行き（２）、６０度の範囲でコップを探します。（３）
コップの位置と距離を確認して、１０センチ手前まで進み、反時計周りに旋回します。（４）
スレーブに「コップを掴む」というプログラムを起動させます。（５）
スレーブは、コップを掴んだあとに音を発します。この音を感知するまで待ちます。（６）
コップを掴んだら、その場で反時計回りに旋回し、次は空のコップのある４の場所を目指します。（７）
少し後退することで、正確にコップの位置を把握するために、ある程度の距離をとります。（８）
そのあとは、最初と同様に、超音波センサでコップの位置と距離を測り、１０センチ手前まで進みます。（９）
スレーブにそそぐプログラムを送信し（１０）、コップを傾ける前にふたをさせます。
コップを持ち上げた状態で反時計回りに旋回し、ふたを開けます。（１１）
持ち上げた状態で再び旋回し（１２）、腕をおろすプログラムを送信します。（１３）
ボールを移したので、次は元の位置にコップを戻す動作にいきます。
カニの手でコップを倒さないように、少し後退し、反時計回りに旋回します。（１４）
この動作は、何度も試して、具体的な値を入れて動かしています。
この動きでだいたい３の場所あたりに移動できるので、コップを離すプログラムを送信します。（１５）
そのあとは、反対側のフィールドに移動をして、（３）あたりからの動作をさせるプログラムになっています。※反対側に移動してからの動作は、うまくいきませんでした。
#define SPEED 70 #define SPEED_SLOW 45 #define CONN 1 //スレーブの接続番号
２つのNXTをBluetoothで接続します。向かって右側がマスター、腕の付いている左側がスレーブです。
スレーブ側には腕の、マスター側にはコップを探して近づくプログラムを転送しておきます。 すべての指示をマスターが送ります。
以下のように、先生からもらったサンプルのプログラムを参考に作りました。
const float diameter = 5.45; //タイヤの直径（cm）
const float track = 12; //タイヤのトレッド幅（cm）
const float pi = 3.1415; //円周率
long angle_save;
void fwdDist(float d) //距離ｄcm前進
{
long angle;
angle = d/(diameter*pi)*360.0; //角度を計算する
RotateMotorEx(OUT_BC, SPEED_SLOW, angle, 0, true, true);
}
void turnAng(long ang) //角度ang度の時計回りの旋回
{
long angle;
angle = track/diameter * ang;
RotateMotorEx(OUT_BC, SPEED_SLOW, angle, 100, true, true);
}
void ReturnAng(long ang) //角度ang度の半時計回りの旋回
{
Wait(500);
long angle;
angle = track/diameter * ang;
RotateMotorEx(OUT_BC, SPEED_SLOW, angle, -100, true, true);
}
int searchDirection(long ang) //現在の方向を中心にang度の範囲で探し、障害物までの距離を返す
{
long angle,tacho_min=0, tacho_corr;
int d_min;
d_min=600; //仮の最小値
angle = (track/diameter)*ang; //旋回角度からタイヤの回転を計算
turnAng(ang/2); //指定された角度の半分を旋回
ResetTachoCount(OUT_BC); //角度計測をリセット
OnFwdSync(OUT_BC,SPEED_SLOW-15,-100); //半時計回りに旋回
while(MotorTachoCount(OUT_B)<=angle){
if(SensorUS(S1)<d_min){
d_min=SensorUS(S1);
tacho_min=MotorTachoCount(OUT_B);
}
}
angle_save=tacho_min;
OnFwdSyncEx(OUT_BC,SPEED_SLOW,100,RESET_NONE);
until(MotorTachoCount(OUT_B)<=tacho_min||SensorUS(S1)<=d_min);
Wait(14); //微調整
Off(OUT_BC);Wait(500);
return d_min;
}
これは本体の上に付けた音のセンサで使用します。スレーブが動作を終えたあとに鳴らす音を感知して、その動作が終わったことを確認してから次の動作に移るためです。
void WAIT(){
while(Sensor(S2)>99)//返事（音）を待つ
{Wait(1);}
}
スタートする時からカニの爪を開いたままコップの手前まで行きます。そのあと半時計回りに旋回してコップをキャッチします。この一連の動作を以下のように「SearchCup」という命令にしました。
void SearchCup(int a, int b)//a=何cm手前で停止、ｂ＝行って何度回転する
{int d = searchDirection(60);
if (d > a) {
fwdDist(d-a);
}
Wait(100);
ReturnAng(b); //反時計周りにb度旋回
Off(OUT_BC);
}
これは、逆の動作をさせるためのプログラムです。コップを持って行く過程を逆にたどれば、元々コップの置いてあった場所まで戻れると考えましたが、思っていたようには動かなかったので、使用せず他の方法を取りました。
void comeback(int d, int cm, int turn, int angle){
ReturnAng(angle);
fwdDist(-d);
turnAng(turn);
}
task main()
{
SetSensorLowspeed(S1); //端子１に超音波センサ
SetSensorSound(S2); //端子２に音のセンサ
int ang1,ang2,d1,d2,d;
fwdDist(-40.0); //５０センチ後退（１）
Wait(500);
ReturnAng(70); //反時計周りに7０度旋回（２）
Wait(500);
fwdDist(25.0); //２５センチ前進 （３）
Wait(500);
/*ボールの入ったコップの方向を探した後、近づいて１０センチ手前で停止*/（４）
SearchCup(8,70);
ang1=angle_save;
d=d1;
until(BluetoothStatus(CONN)==NO_ERR); //接続できるまで待つ
/*コップに近づいた後スレーブコップをつかむプログラムを送信*/（５）
RemoteStartProgram(CONN,"hold_sound.rxe");
WAIT();//スレーブが音を発するまで待つ（６）
ReturnAng(130); //反時計周り１３０度旋回（７）
Wait(500);
fwdDist(-15); //１５cm後退（８）
/*空のコップの方向を探した後、近づいて１０センチ手前で停止*/（９）
SearchCup(11,0);
ang2=angle_save;
d=d2;
/*空のコップに近づいた後スレーブにボールを注ぐプログラムを送信*/（１０）
RemoteStartProgram(CONN,"pour_up.rxe");
Wait(5000);
ReturnAng(50); //反時計回りに５０度旋回
RemoteStartProgram(CONN,"pour_open.rxe");（１１）
Wait(3000);
turnAng(-40);（１２）
RemoteStartProgram(CONN,"pour_down.rxe");（１３）
Wait(3000);
fwdDist(-20);
Wait(500);
ReturnAng(120);（１４）
Wait(500);
/*スレーブにコップを離すプログラムを送信*/（１５）
RemoteStartProgram(CONN,"release_sound.rxe");
WAIT();
turnAng(90);
fwdDist(-25);
Wait(500);
turnAng(-70);
Wait(500);
fwdDist(30);
SearchCup(8,70);
/*ボールの入ったコップの方向を探した後、近づいて１０センチ手前で停止*/
SearchCup(8,70);
ang1=angle_save;
d=d1;
until(BluetoothStatus(CONN)==NO_ERR); //接続できるまで待つ
/*コップに近づいた後スレーブコップをつかむプログラムを送信*/
RemoteStartProgram(CONN,"hold_sound.rxe");
WAIT();//スレーブが音を発するまで待つ
ReturnAng(130); //反時計周りに３６０度旋回
Wait(500);
fwdDist(-15); //１０cm後退
/*空のコップの方向を探した後、近づいて１０センチ手前で停止*/
SearchCup(11,0);
ang2=angle_save;
d=d2;
/*空のコップに近づいた後スレーブにボールを注ぐプログラムを送信*/
RemoteStartProgram(CONN,"pour_up.rxe");
Wait(5000);
ReturnAng(50);
RemoteStartProgram(CONN,"pour_open.rxe");
Wait(3000);
turnAng(-40);
RemoteStartProgram(CONN,"pour_down.rxe");
Wait(3000);
fwdDist(-20);
Wait(500);
ReturnAng(90);
Wait(500);
/*スレーブにコップを離すプログラムを送信*/
RemoteStartProgram(CONN,"release_sound.rxe");
WAIT();
}
コップを掴むプログラム
/* モーターAがハサミ、モーターBが腕 */
#define HOLD OnFwdReg(OUT_A,-40,OUT_REGMODE_IDLE); //コップを挟む
task main()
{
HOLD; //掴む
Wait(500); //ちょっと待つ
Off(OUT_A); //モーターAを切る
Wait(500);
PlaySound(SOUND_UP);
Wait(100);
PlaySound(SOUND_UP);
Wait(100);
}
コップを離すプログラム
/* モーターAがハサミ、モーターBが腕 */
#define RELEASE RotateMotor(OUT_A,50,50); //コップをはなす
task main()
{
ResetTachoCount(OUT_AB); //モーターABの回転角をリセット
RELEASE; //コップを放す
Wait(300);
PlaySound(SOUND_DOWN);
Wait(100);
PlaySound(SOUND_DOWN);
Wait(100);
}
フィールド.png 213件
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注ぐとき.JPG 244件
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組み立て.JPG 345件
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持ち上げる.JPG 359件
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最終形態.JPG 288件
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モニター.JPG 287件
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コックピット.JPG 111件
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キャスター.JPG 296件
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つかむ.JPG 105件
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