コース選定

コースは第二コースを選定した。

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ロボット本体

image1.jpeg

急カーブのコースにも対応させるべく、小回りが利くように左右のタイヤ間隔は狭めに制作した。また、前回の書道ロボット制作時、想像以上に電池の交換回数が多く、そのたびにロボットを分解しなければならなかったので、今回は分解しなくても電池を交換できる構造とした。 缶をつかむ方式は、多少位置がずれても確実に缶をつかめるよう、2本の腕をギアを用いて連動させ、クワガタムシのように左右から挟む構造とした。また、腕を長めに作り、コースの円のふちに止まったまま缶をつかめるようにした。缶をつかむ部分の動力の取り付けには苦労した。 センサーはできる限り地面に近くなるように設置した。

プログラム

定義とサブルーチン

  • 定義
#define base 52                           //白黒判定の基準値
#define SPEEDS 50
#define SPEEDCl 30
#define SPEEDCH 50
#define go_forward OnFwd(OUT_BC,SPEEDS);  // 直進
#define turn_left OnFwd(OUT_B,SPEEDCl); OnRev(OUT_C,SPEEDCl);
#define turn_right OnFwd(OUT_C,SPEEDCl); OnRev(OUT_B,SPEEDCl);
#define STEP 2               // 一回の判定で進む時間
#define nMAX 110                       
#define short_break Off(OUT_BC); Wait(2000); 
#define MOVE_TIME 7500
#define CROSS_TIME 300           // 交差点通過にかかる時間
#define CROSS_TIME2 1600             //方向転換に要する時間

#define release RotateMotor(OUT_A, 30, 40);//缶を開放
#define catch RotateMotor(OUT_A, -30, 40); //缶をつかむ 

#define crossline OnFwd(OUT_BC,SPEEDS);Wait(CROSS_TIME);short_break;   //交差点を通過
#define crossline_left  crossline; OnFwd(OUT_B,SPEEDCl); OnRev(OUT_C,SPEEDCl);Wait (CROSS_TIME2);short_break; //交差点を左折
#define crossline_right  crossline; OnFwd(OUT_C,SPEEDCl); OnRev(OUT_B,SPEEDCl);Wait(CROSS_TIME2);short_break; //交差点を右折

左右片方のタイヤのみを動かして曲がるのは動作や軌道が安定しないので、曲がるときはつねに左右のタイヤを逆方向に動かすようにした。

缶を掴んだり開放したりする動作は、時間ではなく角度で指定することで、プログラムしやすくした。

左折右折は、当初以下のように定義していた

#define crossline_left  OnFwd(OUT_B,SPEEDCl); OnRev(OUT_C,SPEEDCl);Wait (CROSS_TIME2);short_break; //交差点を左折
#define crossline_right  OnFwd(OUT_C,SPEEDCl); OnRev(OUT_B,SPEEDCl);Wait(CROSS_TIME2);short_break; //交差点を右折

しかしこのようにすると、交差点判断前後のセンサーの軌道は下図のようになる

image32.gif

このままでは線のわきに戻るのに時間がかかるうえ、線に直角に進入してしまい、交差点と誤認してしまうことがあった。 そこで、交差点を認識した後いったん線をまたぎ、そこから左右に旋回するようプログラムした。

image42.gif

こうすることで確実に線上に戻ることができるようになった。

  • サブルーチン
sub crossjudge_right()
{
    int nOnline=0; // 続けて黒になった回数 (カウンタ)     

     while (nOnline < nMAX) {
        if (SENSOR_2 < base-10) {        // 線上なら
            turn_right;                      //   右へ
            nOnline++;  // カウンタを増やす

        } else {
            if (SENSOR_2 < base) { // 境界付近なら
            go_forward;                     //   直進
            } else {                          // 線からはずれれば
            turn_left;                     //   左へ
            }
            nOnline=0; 
        }
        Wait(STEP); 

    }
}



sub crossjudge_left()
{
    int nOnline=0; // 続けて黒になった回数 (カウンタ)

    while (nOnline < nMAX) {
        if (SENSOR_2 < base-10) {        // 線上なら
            turn_left;                      //   左へ
            nOnline++;  // カウンタを増やす

        } else {
            if (SENSOR_2 < base) { // 境界付近なら
            go_forward;                     //   直進
            } else {                          // 線からはずれれば
            turn_right;                     //   右へ
            }
            nOnline=0; 
        }
        Wait(STEP);

    }
}

ライントレースのかなめとなる部分である。連続して黒と判定した回数をカウントし、一定数(nMAX)に達したら交差点だと判断するプログラムである。 線の右側左側のどっちをたどるかで2種類のサブルーチンを用意した。 センサーと地面をかなり近づけられたので、3段階の判定で十分に走行させることができた。

task main

task main()
{     SetSensorLight(S2);
   
    crossjudge_right();

    crossline_right;        //Bを右折
    crossjudge_right();
    short_break;            //J到着
    catch;         
    short_break;
    crossline_left;
    
    repeat(3)
    {
    crossjudge_left();
    crossline;
    }                    //KとLを通過
    crossjudge_left();
    crossline_left;        //Iを左折
    short_break;
    crossjudge_left();
    OnFwd(OUT_BC,SPEEDS); Wait(100);Off(OUT_BC);
    crossline_left;        //Hをラインまたいで左折 
    crossjudge_right();    
    crossline;
    crossjudge_left();
    crossline;
    crossjudge_right();       
    short_break;            
    crossline_right;        //Gで右折
    crossjudge_right();     
    crossline_right;        //Fを右折
       
    crossjudge_right();
    crossline;             //E通過
    crossjudge_right();     //D到着
   
    OnFwd(OUT_B,SPEEDCl); OnRev(OUT_C,SPEEDCl);Wait(1500);short_break;
    OnRev(OUT_BC,SPEEDS); Wait(500);Off(OUT_BC);
    release;
    short_break;
    OnRev(OUT_BC,SPEEDS); Wait(500);Off(OUT_BC);
    catch;
   
    crossjudge_right();
    
    crossjudge_right();
    crossline;       //Cを通過
    crossjudge_right();
    
Off(OUT_ABC);        //A到着
}

プログラムを組むにあたって、以下の点で工夫した。

  • Jで缶をつかんだ後の動作 缶をつかんだ後の動作を下図に示す。
    image5.jpeg
    缶をつかんだ後、単に左折するだけだとセンサーが線上にきてnMAX回連続で黒と認識=交差点と誤認しまうので、ここではあえて誤認させて、そのあと直進することで線沿いにセンサーが出るようにした。
  • HからGにかけてのS字カーブ
    image6.jpeg
    きついコーナーも線の外側を判定すれば問題なく動いたが、内側を判定するのは本体の大きさの都合上無理があった(曲がり切れずに交差点と誤認してしまう)。そこで、内側をトレースしようとするときに誤認することを利用し、誤認したら線をまたぎ、線の外側をトレースするようにプログラムした。

反省 感想

  • 前回の書道ロボットの反省を生かして制作およびプログラミングを行えた。特にtask main()は前回よりかなりスッキリさせることができた。
  • 発表会の時に予定どおり動作しなかったのが悔やまれる。

添付ファイル: fileS_8247773374192.jpg 31件 [詳細] fileimage0.jpeg 22件 [詳細] fileimage6.jpeg 32件 [詳細] fileimage5.jpeg 23件 [詳細] fileimage42.gif 27件 [詳細] fileimage32.gif 36件 [詳細] fileimage1.jpeg 43件 [詳細]

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Last-modified: 2018-08-11 (土) 15:37:38