目次

2019b/Member

課題1 

2019b/Mission1を参照

ロボットの構造について

左右の前輪とペンの上げ下げをコントロールするためにそれぞれひとつずつモーターを使用した。ロボットを作ろうとした当初はx、y軸をつかって絵を描くロボットにしようとしたが、期限に間に合わないと思い断念した。以下がその詳細である

こちらは正面図である。

ロボット前

まず、このロボットが自走式であることを考慮し、その上で設計をするとき最も重要になるのは、重心の位置とペンのいちであろと考えた。よって、今回のロボットは上から見たときできるだけ正方形の形にして、失敗したとき(写真なし)のように長方形にしないように組み上げた。また、最も重いCPU部分は重心の位置を決める点において重要な役割を果たすので正方形の中心に置いた。ペンの位置はロボットの回転を考慮すると、両輪の中央になるのがベストであると考え、写真のように設置し た。

次にちょっとした製作者のこだわりポイントである。

ロボット後ろ

まずは、ロボットの搭乗者を余分であるのにあえてのせるこの芸術センスである。また、最もこだわったのが、CPU部分とモーターの連結を簡単にするために写真のように接続部が同一の方向になるようにした。

プログラミングについて

実際のプログラミングについて

使ったサブルーチンと関数について

float GetAngle(float h)
{
const float diameter = 5.45;
const float pi=3.1415;
float ang = 36/(diameter*pi)*h;
return ang;
}

この関数は、ロボットを指定の角度回転させるために使用しようと考慮していたが、実際には 使用して”いない”。理由は以降で説明する。

float GetDegree(float d)
{
const float diameter = 5.45;
const float pi=3.1415;
float deg = d/(diameter*pi)*360.0;
return deg;
}

この関数は、ロボットを指定の距離だけ移動させるために使用した。非常に使いやすく精度もそこそこであるのでこれからも使用していきたい。

sub go(int l,int r,int t)
{
OnFwd(OUT_B,l);OnFwd(OUT_C,r);Wait(t);
}

このサブルーチンは、ロボットに顔の輪郭を描かせるために使用した。詳しく言えば、左右のタイヤのスピードをいじることで輪郭の曲線を再現しようとしたものである。調整に時間をかけたのであまりお勧めはしない。

sub vertical(int l,int r,int t)
{
OnFwd(OUT_B,l);OnFwd(OUT_C,r);Wait(t);
}

このプログラミングは上に説明したものと全く同じものであるが、プログラミングを製作するうえで、自分が見やすいように作ったものである。詳しく言うと上の関数は輪郭専用にして、これは目、鼻、口を描くとき専用にした。また、最初に説明したGetangle関数がご臨終なさられた理由もこれで、Getangle関数を使用するとき、合わせてRotateMotorExを使用していたが、左右のモーターのパワーのさがありすぎて、こちらでは90度回すのに35度と設定しなければいけなかった。また、なぜか(バッテリー関係なのか、摩擦の関係なのか、はたまたそれ以外か)した回によって微妙に違うことが多々あった。しかし、このサブルーチンは非常に単純明快で、再現性も高かったために使用した。

sub A_up()
{
RotateMotor(OUT_A,20,20);
}

sub A_down()
{
RotateMotor(OUT_A,20,-20);
}

このサブルーチンはペンの上げ下げに使用した。上があげるようで、下が下げるようである。

プログラミングの全体像

task main (){
Wait(2000);

int a = GetDegree(5.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,a);

Wait(2000);

go(0,25,7000);

int b = GetDegree(5.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,b);

go(-1.5,25,4000);

Wait(2000);

int c = GetDegree(2.2);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,c);

A_up();

vertical(-20,20,1800);

A_down();

int d = GetDegree(14.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,d);

A_up();

vertical(20,-20,1900);

int e = GetDegree(2.5);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,e);

Wait(2000);

vertical(20,-20,1900);



int f = GetDegree(3.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,f);

A_down();

int g = GetDegree(2.2);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,g);

A_up();

int h = GetDegree(2.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,h);

A_down();

int i = GetDegree(2.2);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,i);

A_up();

int j = GetDegree(3.2);
RotateMotor(OUT_BC,-SPEED,j);

vertical(-20,20,1900);

int k = GetDegree(2.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,k);

A_down();

int l = GetDegree(2.7);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,l);

A_up();
int m = GetDegree(3.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,m);
vertical(20,-20,1900);
int n = GetDegree(3.0);
RotateMotor(OUT_BC,-SPEED,n);
A_down();
int o = GetDegree(6.0);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,o);
A_up();

工夫した点

1.大量のサブルーチンと関数を使用した

サブルーチンと関数のしようにより、プログラミングは基本的にコピー&ペーストと数値の設定だけに収まった。

2.ペンの移動の速度を遅すぎず、早すぎないように設定した

上にのせているペンの上げ下げのサブルーチンは、実は遅すぎると動いてくれない。しかし、早いとつっかえてしまうのでプログラミングは実行されず、中断されてしまう。そこで試行錯誤の結果 20%となった。

結果

完成したものがこれである

ロボットオワタ

こだわったのは顔の輪郭で、発表前夜2時まで耐えて整えた。しかしお世辞にも似ているとは言えないと思うので機会があれば挑戦したい。

道中いろいろ

かなり長く説明したが、自分の当初の計画はこれとはだいぶ違っており、また、こちらのほうが4,5倍の時間をかけているので説明していきたい。

絵の完成形について

正八角形の各辺の長さをいじると輪郭に近づくと考えたのでそれをえがこうとした。

本来のプログラミング

先にのせたプログラミングの6倍の長さだが、ある一定の動作の繰り返しなのでそれをのせる。

#define SPEED 15

float GetAngle(float h)
{
const float diameter = 5.45;
const float pi=3.1415;
float ang = 36/(diameter*pi)*h;
return ang;
}

float GetDegree(float d)
{
const float diameter = 5.45;
const float pi=3.1415;
float deg = d/(diameter*pi)*360.0;
return deg;
}

task main (){
Wait(2000);
int a = GetDegree(5.3);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,a);
Wait(2000);
int aa = GetAngle(20);
RotateMotor(OUT_A,20,aa);
Wait(2000);
int aaa = GetDegree(1.55);
RotateMotor(OUT_BC,SPEED,aaa);
Wait(2000);
int aaaa = GetAngle(42);
RotateMotorEx(OUT_BC,SPEED,aaaa,100,true,true);
Wait(2000);
int aaaaa = GetAngle(20);
RotateMotor(OUT_A,-20,aaaaa);

プログラミングの説明とそのこだわりポイント

GetAngleとGetDegreeについては先の説明と同様である。

*こだわりポイント其1 動作の合間にWait(2000)を組み込む

これをすることによって、どのプログラミングを修正すべきか、観測と考察が簡単になっている。

*こだわりポイント其2 ずれの補正

先ほども説明しているが、RotateMotorExは自分のロボットでは思い切りずれる。また、回転の反動でロボット全体が後進してしまうことが計測の結果判明した。角度のずれはこみこみでプログラミングすれば何とかなるが、後進はさすがに修正しないといけないと考えたので、これを行った。 どの部分化は説明すると int(aaa) = GetDegree(1.55) の部分で、後進しても次の前進で、前の前進の終点とが交わるようになっている。

断念した理由

1.圧倒的な再現性の低さ

下の画像は全く同じプログラミングで描いた絵である。誓って画像の修正やホラー画像ではない。

はかない夢

これはタイヤにかかる摩擦や、後輪の位置などは完全に同じにしている。しかしこれである。

2.前夜の悲劇 夜の九時ごろまで発表前日も教室でプログラミングに精を出していた。しかし、その時にCPUの画面に" Low Battery "の字が映し出された。当の本人たちは嫌な予感がしながらも1000円使って電池の交換を行った。下の写真が交換後ロボットが描いたパートナーの顔であった”なにか”である。

断念

心が本当に折れました。もう、無理であるとここで諦めました。

今回の反省点と次回以降に気を付けたいこと

1.モーターのパワー差を考慮する。

今回ここまで苦労したのは、最初にモーターのパワー差を考慮せずにプログラミングした結果だと思われるので次回以降はきをつけたい。

2.もっと時間をとる

今回は予定の調整を行わなかったので1週間しかこの課題に対して向き合えなかった。このゼミでの課題は自分の想像をはるかに凌駕するものであると今回認知したので次回以降はもっとロングスパンで課題に取り組み、断念などせずに、楽しみながら、真摯にこなしていきたい。


添付ファイル: fileowarinohajimari.png 1件 [詳細] filemagickamo.png 3件 [詳細] filedekiagari.png 1件 [詳細] filekouzou.png 2件 [詳細] filekouzou2.png 3件 [詳細]

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Last-modified: 2019-11-22 (金) 05:09:18