- 追加された行はこの色です。
- 削除された行はこの色です。
[[2015b/Member]]
目次
#contents
*課題内容 [#kfaf69dd]
#ref(./2015b-mission2.png,65%,ロボット全体図)
課題は上図の黒線にそって動くライントレースロボットを制作するというものです。ライントレースをする際には、光センサを1つ用います。
地点A→Bまたはその逆からスタートし、ライントレースしていきます。私は、地点Aから地点Bへと進むプログラムを組みました。ここで条件があり、地点A → P直進 → Q直進 → Q右折 → P右折 → Q左折 → P左折 → 地点Bというような動きをするロボットにしなければなりません。また、地点P,Qは交差点と判断し、そこで１秒間停止してから、次の行動に移るようにしなければなりません。そして、なるべく早く動くロボットするというのが条件になります。
A地点またはB地点からスタートし、ライントレースしていきます。私は、A地点からスタートすることにしました。 ここで条件があり、A地点→P直進→Q直進→Q右折→P右折→Q左折→P左折→B地点というような動きをするロボットにしなければなりません。また、P地点,Q地点は交差点と判断し、そこで１秒間停止してから、次の行動に移るようにしなければなりません。そして、なるべく早く動くロボットするというのが条件になります。
*ライントレースとは？ [#he44cd7b]
ライントレースというのは、床面に描かれた線をロボットがセンサで読み取り、線に沿って動くことを言います。
ライントレースとは、床面に描かれた線をロボットがセンサで読み取り、線に沿って動くことを言います。
*ライントレースロボット [#of50aded]
**ロボット全体図 [#ya86efcb]
#ref(./DSC_0221.JPG,40%,ロボット全体図)
上の写真のものが、今回の課題で制作したライントレースロボットの全体像になります。特徴として、急なカーブも曲がり切れるように車体を小さくしています。
上の写真のものが、今回の課題で制作したライントレースロボットの全体像になります。特徴として、急なカーブも曲がり切り、小回りが利くよう車体を小さくしています。
**光センサについて [#icca71bd]
#ref(./DSC_0222.JPG,40%,センサ位置)
上の写真の赤丸で囲ってあるものが光センサになります。光センサは、ライントレースする際に白か黒(明暗)かの判断をするためにあります。このロボットは光センサとモーター(タイヤ)を近くにしてます。そうすることで、光センサの判断がされてからすぐにモーター(タイヤ)が動き、誤動作が少なくなると考えたからです。
上の写真の赤丸で囲ってあるものが光センサになります。光センサは、ライントレースする際に白か黒(明暗)かの判断をするためにあります。このロボットは光センサとモーターを近くにしてます。そうすることで、光センサの判断がされてからすぐにモーターが動き、誤動作が少なくなると考えたからです。
*ロボットの動作 [#gb308690]
ロボットが走行するために、モーターを2つ使用しています。それぞれが独立して動作するので、直進や回転させることができます。
*ライントレースをする方法[#gb308690]
ロボットが走行するために、モーターを2つ使用しています。それぞれが独立して動作するので、直進や回転させることができます。端子Aに接続しているモーターを左、端子Cに接続しているモーターを右とします。
今回のライントレースは光センサが１つだけということもあり、黒線に沿って動くよりも、白と黒の中間にそって動くロボットの方が効率が良いので、そのように動くようにしました。
今回のライントレースは光センサが１つだけということもあり、黒線に沿って動くよりも、白と黒の中間に沿って動くロボットの方が効率が良いので、そのように動くようにしました。
白と黒のちょうど中間に当たるところを読み取る時に、直進するようにしました。
**基本動作 [#a7686e7d]
基本となるライントレース中のロボットの動作は、光センサが白,黒のどちらかを認識した際に、モーターのパワー,回転方向を変え、常に白と黒の中間を走行するようになっています。私は、最も白い,少し白い,中間色(閾値),少し黒い,最も黒いというように、５段階に分けて判断するようにしました。
**交差点の判断 [#jec4bdca]
今回の課題で最も難関となるのが、交差点の判断です。
**コースの道順 [#k16928ad]
課題のコースをうまく走行するために、通常のライントレースを２パターンに分けました。
��A地点からP地点右折までのライントレース(右側走行)
#ref(./line_trace1.png,50%,道順１)
上図の赤線が１つ目に行うライントレースの道順です。
このライントレースでの、光センサの白黒の判断に対するモーターの動きは、・最も白いとき→左回転・少し白いとき→左のモーターを止め、右のモーターのみを前進させる・中間色→直進運動・少し黒いとき→右のモーターを止め、左のモーターのみを前進させる・最も黒いとき→右回転となっています。
この動きを続けることで、交差点を直進することを除き、課題の通りにライントレースします。交差点での直進は、通常のライントレースをするプログラムとは別に、光センサの白黒の判断なしに直進することで乗り越えています。
��P地点右折からB地点までのライントレース(左側走行)
#ref(./line_trace2.png,45%,道順１)
上図の青線が２つ目に行うライントレースの道順です。
このライントレースでの、光センサの白黒の判断に対するモーターの動きは、・最も白いとき→右回転・少し白いとき→右のモーターを止め、左のモーターのみを前進させる・中間色→直進運動・少し黒いとき→左のモーターを止め、右のモーターのみを前進させる・最も黒いとき→左回転となっています。
２パターンに分けた理由は、上図ので橙色の丸の部分をトレースしないようにするためです。その点をトレースした際に誤って交差点と判断してしまうことが多くあったため、A地点からB地点まで、右側走行を続けるのではなく、左側走行もするようにしました。
*プログラム [#d4fb4ffe]
**定義 [#hac9f964]
白と黒の中間の閾値
閾値
#define THRESHOLD 39
A地点からスタートする動作
#define START SetPower(OUT_A,7);SetPower(OUT_C,7);OnFwd(OUT_AC);Wait(120);
ライントレース中の直進運動
#define ST SetPower(OUT_A,5);SetPower(OUT_C,5);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_AC);Wait(1);
A地点からP地点右折までの左右運動
#define TR SetPower(OUT_A,1);SetPower(OUT_C,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(1);OnRev(OUT_C);Wait(1);
#define TL SetPower(OUT_A,2);SetPower(OUT_C,2);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(1);OnRev(OUT_A);Wait(1);
#define TRL SetPower(OUT_A,1);SetPower(OUT_C,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(1);
#define TLL SetPower(OUT_A,1);SetPower(OUT_C,2);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(1);
#define TRL SetPower(OUT_A,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(1);
#define TLL SetPower(OUT_C,2);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(1);
P地点右折からB地点までの左右運動
#define TR2 SetPower(OUT_A,2);SetPower(OUT_C,2);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(1);OnRev(OUT_C);Wait(1);
#define TL2 SetPower(OUT_A,1);SetPower(OUT_C,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(1);OnRev(OUT_A);Wait(1);
define TRL2 SetPower(OUT_A,1);SetPower(OUT_C,2);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(1);
#define TLL2 SetPower(OUT_A,1);SetPower(OUT_C,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(1);
define TRL2 SetPower(OUT_A,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(1);
#define TLL2 SetPower(OUT_A,1);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(1);
交差点を直進
#define PQ_ST SetPower(OUT_A,2);SetPower(OUT_C,2);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_AC);Wait(30);
左回りに車体を動かす
#define CCW SetPower(OUT_A,4);SetPower(OUT_C,4);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_C);Wait(11);OnRev(OUT_A);Wait(11);
B地点にゴールする動作
#define GOAL SetPower(OUT_AC,4);Off(OUT_AC);OnFwd(OUT_A);Wait(5);OnRev(OUT_C);Wait(5);OnFwd(OUT_AC);Wait(100);
ゴールした際に流れる音の定義
#define Do 1047
#define LaF 831
#define SiF 932
#define Si 988
交差点をカウントするための変数
int c_point;
**サブルーチン [#h824e03e]
交差点で止まる
交差点で停止し、カウントを1増やす
sub crossing()
{
Off(OUT_AC);
Wait(100);
c_point+=1;
}
音を流す
sub music()
{
PlayTone(Do,20);
Wait(30);
PlayTone(Do,20);
Wait(30);
PlayTone(Do,20);
Wait(30);
PlayTone(Do,60);
Wait(62);
PlayTone(LaF,60);
Wait(62);
PlayTone(SiF,60);
Wait(62);
PlayTone(Do,20);
Wait(42);
PlayTone(Si,20);
Wait(22);
PlayTone(Do,90);
Wait(92);
}
**メインルーチン [#la66f077]
交差点で止まることで、カウンターが１足されていきます。カウンターの数で今いる交差点がどこであるか把握できるので、その交差点ですべき行動をif文を使ってあらかじめプログラムしています。
交差点で止まることで、カウンター(初期値0)が１足されていきます。カウンターの数で今いる交差点がどこであるか把握できるので、その交差点ですべき行動をif文を使ってあらかじめプログラムしています。
Timer(0)…交差点を判断するためのもの
Timer(1)…走行時間を計るためのもの
task main ()
{
SetSensor(SENSOR_2,SENSOR_LIGHT);
START;
ClearTimer(0);
ClearTimer(1);
c_point=0;
while (true)
{
while((FastTimer(0)<10)&&(c_point<=3))
{
if(SENSOR_2>THRESHOLD+8)
{
TL;
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>THRESHOLD+7)
{
TLL;
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>THRESHOLD)
{
ST;
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>THRESHOLD-2)
{
TRL;
ClearTimer(0);
}
else
{
TR;
}
}
while((FastTimer(0)<10)&&(c_point>=4))
{
if(SENSOR_2>THRESHOLD+8)
{
TR2;
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>THRESHOLD+7)
{
TRL2;
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>THRESHOLD)
{
ST;
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>THRESHOLD-2)
{
TLL2;
ClearTimer(0);
}
else
{
TL2;
}
}
if((FastTimer(1)>1400)&&(c_point==0))
{
crossing();
PQ_ST;
ClearTimer(0);
}
else
{
ClearTimer(0);
}
if((FastTimer(1)>2100)&&(c_point==1))
{
crossing();
CCW;
PQ_ST;
ClearTimer(0);
}
if((FastTimer(1)>2800)&&(c_point==2))
{
crossing();
ClearTimer(0);
ClearTimer(1);
}
if((FastTimer(1)>500)&&(c_point==3))
{
crossing();
PQ_ST;
ClearTimer(0);
ClearTimer(1);
}
if((FastTimer(1)>2060)&&(c_point==4))
{
crossing();
ClearTimer(0);
ClearTimer(1);
}
if((FastTimer(1)>500)&&(c_point==5))
{
crossing();
ClearTimer(0);
}
if((FastTimer(1)>1300)&&(c_point==6))
{
crossing();
GOAL;
Off(OUT_AC);
Wait(50);
music();
Off(OUT_AC);
Wait(10000);
}
}
}
*反省・感想 [#c72d73f0]
![[PukiWiki]](image/robotics-logo-small.jpg "[PukiWiki]"){kind=logo}
