2014b/Member?

1.課題内容

各自の名前の中の一文字をA4用紙の中に書きなさい。 ただし7画以上の文字を選ぶこと。もし7画以上の文字がない場合には合計7画以上になるように複数の文字を書きなさい。

マクロや関数などを使い、main関数はなるべく単純になるようにプログラムを作ること。

2.ロボット概要

A.jpg

     ▲全体の画像(画像A)

B.jpg

     ▲筆ペンを動かすロボット(画像B)

C.jpg

     ▲用紙を動かすロボット(画像C)

(1)ロボットの説明

画像Aのように画像Cのロボットのレールの上を画像Bのロボットが動くことによって文字を書くロボットである。

(2)工夫点

ア.このロボットの構成を思いつくまで

課題取り掛かり当初は、講義で使用していたロボットを崩さずにペンを付けたロボットが直進したり、曲がったりすることで文字を書かせようとした。しかし乾電池を使用しているため、時間が経てば経つほど起電力が低下して誤差が大きくなってしまう。またロボットの移動範囲が広いため、位置合わせやプログラム作成に時間がかかる。そして誤差を小さくし、位置合わせを簡単にするためには、ロボットの移動範囲を極力狭くすることを思いついたのである。そこで思いついたのがこのロボットである。上下の動きと左右の動きを別々のロボットが行えば上記の問題が改善される。

イ.筆ペンを動かすロボット(画像B)の工夫点

・モーターの力を4つすべての車輪に加えるため歯車を使用した。これによりモーターの付いていない側の車輪の空転を減少させ、動く距離の誤差を減少させた。

・筆ペンを付けた方が重く筆ペン側に傾いてしまうので反対側にタイヤをつけることでロボット全体のバランスを取った。

・油性ペンから筆ペンに変えたのも一つの工夫である。油性ペンではペン先が柔らかくないため完全に用紙に接しないなどの問題点が見受けられた。ここで筆ペンを用いることによってペン先の設置が調節しやすくなった。しかしペン先が用紙に設置しないのを防ぐためにきつめに用紙に接するようにプログラムを作成したためペン先がつぶれることを覚悟しなければならなかった。

ウ.用紙を動かすロボット(画像C)の工夫点

Img_1184.jpg

     ▲用紙を動かすロボット(画像C-1) ※画像C-1は画像Cを真上から撮影したものである。

・用紙を固定する壁をより長くすることをを工夫した。そのためブロックではない部品を使用している部分がある。その他にもロボット全体の強度を上げるためにも数えきれないほどの工夫がなされている。

・このロボットではタイヤの位置にも工夫がされているのである。タイヤの力が片方に偏り過ぎると用紙がまっすぐ動かずプリンターで言う紙詰まりのような状態になってしまう。本当はモーターを中央に取り付ければよいのだが画像C-1を見ると分かるように少しモーターが左寄りについているのである。これはモーターから出ているコードが筆ペンを動かすロボット(画像B)に干渉し動きを妨げるのを防ぐためである。以上の問題を考慮しモーターの位置は動かさず右側のタイヤの車軸を長くするなどして改善を図った。

3.プログラムについて

(1)プログラムの説明

Y1.jpg

     ▲ペンを持ち上げるプログラム

Y2.jpg

     ▲ペンを下げるプログラム

K1.jpg

     ▲モーターCを使用して直線を引くプログラム(『柏』の一角目を書くプログラム) ※モーターCを使用すると用紙を動かすロボット(画像C)が動く。

K2.jpg

     ▲モーターBを使用して直線を引くプログラム(『柏』の二角目を書くプログラム) ※モーターBを使用すると筆ペンを動かすロボット(画像B)が動く。

K3.jpg

     ▲モーターBとCを使用して線を引くプログラム(『柏』の三角目を書くプログラム) ※モーターBとCを用いると斜めの線を書くことが出来る。

基本的にはこの5つのプログラムを少しだけ変形(※1)することによって文字を書くことが出来る。そのためプログラムを作るのは非常に簡単な作業であった。

※1 少しだけ変形 : FwdをRevに変えてモータを回す向きを変える、モーターを動かす時間を変えるなど非常に簡単な調整を指す。

(2)実際のプログラム

PRG.jpg

4.プログラムが書いた文字

Image1.jpg

       ▲柏木の『柏』

5.反省と今後の課題

ロボットは多少起電力が低下しても大きな誤差が出ないようなロボットが作れたと思う。しかしこのロボットはプリンターのような動きをするため紙詰まりが起きることがある。そのため初めの用紙の位置の多少のずれや初めの筆ペンを動かすロボット(画像B)の位置のずれなどによって紙詰まりが起こってしまう。もちろん自動で紙詰まりを起こしそうになったら用紙の位置を自動調整する機能など付いていないため、最初失敗するともちろん文字は書けない。これがこのロボットの反省点であり、これを改善する方法を考えることが今後の課題であると思う。


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Last-modified: 2014-12-25 (木) 23:53:32