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目次 課題2 †
実施コース †
作成ロボット †全体像 †  モーターAで前方のアーム、モーターB・Cでそれぞれ右前輪・左前輪を稼働させる。
動作説明 †ライントレース †今回は「光センサが線外に出た時線上に戻る」「光センサが線上にある時線外に出る」「光センサが線の境目にある時は直進する」という3つの動作を光センサの値によって制御することで、ロボットがライントレースを行えるようにした。つまり線をトレースするのではなく、線の境目をトレースしていくことになる。  また、交差点や急なカーブにおいては片方の前輪を動かすだけでは曲がり切れないため、曲がりたい方向の前輪を逆回転させることで、ロボットが急激に曲がるようにしている（旋回）。そのような道では直線や緩やかなカーブの道と比べ、光センサが線上または線外に時間的に長く ある。そのため旋回は一定時間以上光センサが線上か線外にあるときに行われるようにした。 加えて交差点と急なカーブでは、交差点の方がより長く光センサが線上にある。なので交差点判断として、旋回を行っても一定時間以上線外に光センサが出なければ、そこは交差点であると認識するようにしている。 障害物探知 †今回はボールを当てる空き缶がロボットに一番近い障害物であるため、一度ロボットを旋回により一回転させ、その後一番近い障害物の方を向くような動作を行わせる。  そのようにしてロボットを回転させていき超音波センサが物体を捉え、その距離が一番短かったのは前輪がどれだけ回転した時だったのかを記憶しておくことで、一回転終了後 その分 前輪を回転させることにより、一番近い物体の方を向くようにした。 動作時間の測定 †今回のプログラムでは3つの時間関数 t00,t0,t1 を定義、使用することで各動作の持続時間を測定し、条件分岐を行っている。 使用プログラム †
ライントレース †左の境目をトレースする動作をl_line_trace、右の境目をトレースする動作をr_line_traceとしている。 void l_line_trace(long min){
t1=CurrentTick(); // 今その時の時刻
t0=CurrentTick(); // 直進終了・右左折開始時刻
SetSensorLight(S1); // 光センサ定義
SetSensorLowspeed(S2); // 超音波センサ定義
while(t1-t0<250|t1-t00<min){ // 光センサが一方に0.25s以下ある(交差点判断) 又は
// 動き始めてからmin以下しか経過していないとき 繰り返す
if (SENSOR_1>50){ // 線外：白
if (t1-t0>150){ // 光センサが0.15s以上線外にある時右旋回
rrt;
}else{ // 右に曲がる
rt;}
}else if (SENSOR_1>40){ // 線の境目：灰
fw;
t0=CurrentTick(); // 曲がる時の初期時間の更新
}else{ // 線上：黒
if (t1-t0>150){ // 光センサが0.15s以上線上にある時左旋回
llt;
}else{ // 左に曲がる
lt;}
}
t1=CurrentTick(); //今その時の時刻
}
Off(OUT_BC);
}
void r_line_trace(long min){
t1=CurrentTick(); // 今その時の時刻
t0=CurrentTick(); // 直進終了・右左折開始時刻
SetSensorLight(S1); // 光センサ定義
SetSensorLowspeed(S2); // 超音波センサ定義
while(t1-t0<250||t1-t00<min){ // 光センサが一方に0.25s以下ある(交差点判断) 又は
// 動き始めてからmin以下しか経過していないとき 繰り返す
if (SENSOR_1>50){ // 線外：白
if (t1-t0>150){ // 光センサが0.15s以上線外にある時左旋回
llt;
}else{ // 左に曲がる
lt;}
}else if (SENSOR_1>40){ // 線の境目：灰
fw;
t0=CurrentTick(); // 曲がる時の初期時間の更新
}else{ // 線上：黒
if (t1-t0>150){ // 光センサが0.15s以上線上にある時右旋回
rrt;
}else{ // 右に曲がる
rt;}
}
t1=CurrentTick(); //今その時の時刻
}
Off(OUT_BC);
}
障害物探知及びボール投射 †暫定的に物体までの距離の最小値[int d_min]を長めに取っておくことで、必ず更新されるようにしている。 void search_throw(){
SetSensorLowspeed(S2);
int d_min=1000; //物体までの最小値
動作説明の通り(タイヤ間の距離[tire_diameter]/タイヤの直径[tire_axis])*タイヤの回転角度[モーターCの回転角度]=ロボットの旋回角度である ResetTachoCount(OUT_BC); //回転角リセット
OnFwdSync(OUT_BC,40,100); //時計回りに旋回
while(((tire_diameter/tire_axis)*MotorTachoCount(OUT_C))<=360.0){ //ロボットが360度旋回するまで 繰り返す
if(d_min>SensorUS(S2)){ //最小値が更新された時
d_min=SensorUS(S2); //最小値更新
angle=MotorTachoCount(OUT_C);//タイヤ回転角更新
}
}
Off(OUT_BC);
旋回開始を基準として、360度旋回するまでのタイヤの回転角度[MotorTachoCount(OUT_C)]から障害物を探知した時のタイヤの回転角度[angle]を引くことで、より旋回角度が小さくなるような前輪の回転角度[ang_min]で旋回するようにしている。 ![赤円:前輪が通る円 黄線:前輪が[angle]回転した時通る弧 青線:前輪が[ang_min]回転した時通る弧](http://yakushi.shinshu-u.ac.jp/robotics/?plugin=attach&refer=2018b%2FMember%2Ftwinrabi%2FMission2&openfile=angle.jpg "赤円:前輪が通る円 黄線:前輪が[angle]回転した時通る弧 青線:前輪が[ang_min]回転した時通る弧") ang_min=MotorTachoCount(OUT_C)-angle;
ResetTachoCount(OUT_BC);
RotateMotorEx(OUT_BC, 40, ang_min, -100, true, true);//物体の方を向く
Off(OUT_BC);
throw_a; //ボールを投げる 向きをもとに戻すときには旋回時とタイヤの回転を逆にしているのでangleを使用している。 ResetTachoCount(OUT_BC);
RotateMotorEx(OUT_BC, 40, angle, -100, true, true);//向きを戻す。
Off(OUT_BC);
}
プログラム全体 † task main ()
{
t00=CurrentTick(); //ライントレース開始時刻
OnFwd(OUT_BC,20); //X内から出る
until(SENSOR_1<40);
Off(OUT_BC);
RotateMotor(OUT_BC,30,100); //線AB上に乗る
r_line_trace(7000); //右の境目を伝ってBを曲がってKへ向かう(7秒間交差点判断をしない)
llt; //Hの方を向いているのでIの方を向くように調整
until(SENSOR_1<40);
Off(OUT_BC);
Wait(1000); //Kで一時停止
fw;
until(SENSOR_1>50);
Off(OUT_BC);
lt; //Jの方を向く
until(SENSOR_1<40);
Off(OUT_BC);
t00=CurrentTick(); //ライントレース開始時刻を更新
r_line_trace(6500); //右の境目を伝って円を回る(Iを通りすぎるあたりまで)
search_throw(); //障害物探知及びボール投射 lt; //左の境目に移動
until(SENSOR_1<40); //線上
Off(OUT_BC);
lt;
until(SENSOR_1>50); //線外
Off(OUT_BC);
t00=CurrentTick();
l_line_trace(4000); //左の境目を伝ってHを左折しGへ向かう
Wait(1000); //Gで一時停止
fw; //Gを左折
until(SENSOR_1<40);
Off(OUT_BC);
rt;
until(SENSOR_1>50);
Off(OUT_BC);
t00=CurrentTick();
r_line_trace(26000); //右の境目を伝って急カーブを曲がり、Fを曲がってEへ向かう
Wait(1000); //Eで一時停止
t00=CurrentTick();
r_line_trace(4000); //右の境目を伝ってEを右折しLへ向かう(Lで一瞬止まる)
lt; //Y内に入るため向きを調整
until(SENSOR_1<40);
Off(OUT_BC);
fw; //Y内に入る
Wait(1500);
Off(OUT_BC);
}
感想 †前回の課題1に比べて順調に進み、発表にも間に合い成功できたので良かった。 |
robot-b-r-m.jpg
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rbot-f-l-m.jpg 2件
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angle.jpg 1件
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line.jpg
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rbot-f-l.jpeg 2件
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2018b-mission2.png 6件
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![コース見本[単位はcm]](http://yakushi.shinshu-u.ac.jp/robotics/?plugin=attach&refer=2018b%2FMember%2Ftwinrabi%2FMission2&openfile=2018b-mission2.png "コース見本[単位はcm]")
