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*目次 [#p29d7ff8]
#contents
*ロボット本体の説明 [#k9798d32]
**全体像 [#ycd6a7fe]
#ref(./s_DSCmfkjf_0129.JPG,全体像)
私たちのグループではプログラムをより簡単にするために、x軸y軸でペンを動かすロボットを組み立てた。そのために3つしかないモーターをx軸用、y軸用、ペンの上下用に使用した。
~今回、私は「前期」の「期」を担当した。下の写真が書いた字である。
#ref(./s_DSC_0136.JPG,全体像)
**台車 [#o3709025]
全体像の写真を見ての通り、右前側のペンが取り付けられているところが重くなるため、電池が入ったボックスを出来るだけ左後方に置きバランスをとるようにした。
**ペンの横移動 [#d28d9258]
レールはペンを左右に移動するためのものである。モーターにつながっている二つのタイヤと何もつながっていない2つのタイヤの4つのタイヤで構成されており、その上をアームが横移動する。その時にタイヤからずれたり落下しないように側面と上側にブロックを取り付けた。(下の写真では上側のブロックは外されている)
#ref(./s_DSCfkldfkl0135.JPG,50,arm)
**ペンの上げ下げ [#i3fc097c]
まずペンの固定はゴムで止めた。(写真上)また普通にギアを取り付けただけでは勢いよくペンが上下してぶっとんでしまうため、うまくギアを組み合わせて回転数を減らし上下運動をゆっくりさせた。下の写真はモーター部分の写真である。
#ref(./DSC_018.JPG,50,arm)
#ref(./s_D32.JPG,50,arm)
*プログラムの説明 [#h51302c2]
基本のペンの上下のプログラムと前後移動のプログラムを以下のように定義した。相方と共同でプログラムを作成したため、基本同じ定義がなされている。
#define PEN_TIME 100 //ペンを動かす時間
#define PEN_UP OnFwd(OUT_C);Wait(PEN_TIME);Off(OUT_C); //ペンを上げる動作
#define PEN_DOWN OnRev(OUT_C);Wait(PEN_TIME);Off(OUT_C);//ペンを下げる動作
#define FORWARD(FWD_TIME) OnFwd(OUT_A);Wait(FWD_TIME);Off(OUT_A);//前に移動するプログラム
#define BACK(back_time) OnRev(OUT_A);Wait(back_time);Off(OUT_A);//後ろに移動するプログラム
**其 [#d5b3ace5]
#define MIGIUE_GO(migiue_time) OnRev(OUT_B);OnFwd(OUT_A);Wait(migiue_time);Off(OUT_AB);//右上に移動するプログラム
#define NANAME_R PEN_DOWN;OnRev(OUT_AB);Wait(5);Off(OUT_AB);PEN_UP;//右の払いを描くプログラム
#define NANAME_L PEN_DOWN;OnFwd(OUT_A);OnRev(OUT_B);Wait(5);Off(OUT_AB);PEN_UP;//左払いを描くプログラム
sub HANOJI()//ハノ字を書くプログラム
{ NANAME_L;
OnRev(OUT_B);
Wait(5);
Off(OUT_B);
NANAME_R;
}
*課題 [#k9798d32]
#ref(./s_2016b-mission2.png,コース)
次のいずれかの経路を黒い線にそって動くロボットを作成する (他のメンバーとは別の経路になるようにする)。
task main()
{
OnRev(OUT_B);
Wait(20);
Off(OUT_B); //始点に移動するプログラム
&br;・A地点をスタートしてQ付近の3/4円周上でピンポン玉をつかみ、そのピンポン玉をD地点においたゴールへシュートする (一人目)
&br;Aスタート → P直進 → Q直進 → (ピンポン玉をキャッチ) → Q直進 → R右折 → P直進 → S左折 → Dへシュート
&br;・B地点をスタートしてQ付近の3/4円周上でピンポン玉をつかみ、そのピンポン玉をC地点においたゴールへシュートする (二人目)
&br;Bスタート → R直進 → P右折 → Q直進 → (ピンポン玉をキャッチ) → Q直進 → R右折 → P直進 → S右折 → Cへシュート
PEN_DOWN;
BACK(15);
PEN_UP; //赤�，離廛蹈哀薀�
&br;ただし、
OnFwd(OUT_B);
Wait(15);Off(OUT_B); //赤�△悵楾圓垢襯廛蹈哀薀�
&br;なるべく速く正確に動くロボットになるように工夫して、交差点では1秒間停止すること。
&br;ピンポン玉はQ近くの3/4円周上ならどこにおいてもよい
&br;可能であればC,Dのゴールエリアライン上からシュートする
PEN_DOWN;
FORWARD(15);
PEN_UP; //赤�△離廛蹈哀薀�
&br;私はA点→D点のコースを担当した。
A点→P直進→Q直進→R右折→P直進→S左折→D点→シュート
*ロボットの説明 [#o3709025]
#ref(./s_12459.jpg,全体像)
#ref(./s_12462.jpg,全体像)
OnFwd(OUT_B);OnRev(OUT_A);
Wait(5);
Off(OUT_AB); //青�，飽榮阿垢襯廛蹈哀薀�
今回はできるだけコンパクトにするためにタイヤ同士の間隔を狭くした。また細かな動きができるように、大きい方のタイヤを前輪とした。ピンポン玉をつかむのにクワガタムシ方式を取り入れた。
#ref(./s_12460.jpg,50,arm)
ここのところで工夫した点は、ギアを組合わせるのに高さがずれていたためギアを2つ重ねたことだ。
PEN_DOWN;
OnRev(OUT_B);
Wait(20);Off(OUT_B);
PEN_UP; //青�，離廛蹈哀薀�
*プログラムの説明 [#h51302c2]
task mainやサブルーチンで使用するものを以下のように定義した。
#define rightSENKAI OnFwd(OUT_A);OnRev(OUT_C); //右旋回
#define rightMAGARU OnFwd(OUT_A);Off(OUT_C); //右に曲がる
#define leftSENKAI OnFwd(OUT_C);OnRev(OUT_A); //左旋回
#define leftMAGARU OnFwd(OUT_C);Off(OUT_A); //左に曲がる
#define middle 47 //閾値
#define go(got) OnFwd(OUT_AC);Wait(got);Off(OUT_AC); //got秒直進
#define TURN_RIGHT OnFwd(OUT_A);OnRev(OUT_C);until(SENSOR_2<=40);Off(OUT_AC); //センサーが黒を感知するまで右折
#define TURN_LEFT OnFwd(OUT_C);OnRev(OUT_A);until(SENSOR_2>=50);Off(OUT_AC); //センサーが白を感知するまで左折
#define cross_stop Off(OUT_AC);Wait(100); //交差点で1秒停止
OnFwd(OUT_B);OnRev(OUT_A);
Wait(5);
Off(OUT_AB); //青�△離廛蹈哀薀�
「左右に曲がる」と「右折左折」については後に説明する。
**ライントレースのプログラム [#d5b3ace5]
私はロボットが黒線の左側をなぞるプログラムを考えた。よってロボットは
PEN_DOWN;
OnFwd(OUT_B);
Wait(10);
Off(OUT_B);
PEN_UP; //青��のプログラム
&br;黒−左旋回
&br;黒っぽい―左に曲がる
&br;黒と白の中間―直進
&br;白っぽい―右に曲がる
&br;白−右旋回
&br;といった感じに動くとした。
交差点の判別は、左旋回が0.3秒以上であるなら(黒が0.3秒以上続くのなら)停止するという風にした。
BACK(5); //青�い離廛蹈哀薀�
そして基本的なライントレースのプログラムを以下のように定義した。
sub Line() //ライントレース
{
SetSensor(SENSOR_2,SENSOR_LIGHT);
ClearTimer(0);
while(FastTimer(0)<=30) //左旋回が0.3秒以内の場合はループしなさい
{
if(SENSOR_2>middle+5)
{
rightSENKAI
ClearTimer(0); //白だったら右旋回しなさい
}
else if(SENSOR_2>middle+3)
{
rightMAGARU
ClearTimer(0); //白っぽいなら右に曲がりなさい
}
else if(SENSOR_2>middle)
{
OnFwd(OUT_AC);
ClearTimer(0); //中間なら直進しなさい
}
else if(SENSOR_2>middle-3)
{
leftMAGARU
ClearTimer(0); //黒っぽいなら左に曲がりなさい
}
else
{
leftSENKAI //黒なら旋回しなさい
}
}
Off(OUT_AC); //とまれ
}
PEN_DOWN;
OnRev(OUT_B);
Wait(10);
Off(OUT_B);
PEN_UP; //青�イ離廛蹈哀薀�
これで大半はできたが、一部うまくいかない区間があった。そこはRP間であり、うまく交差点判別ができなかった。
&br;理由はおそらく交差点への進入角度が垂直でなく、やや左側に傾いていたからだ。私のプログラムは線の左側をなぞるため、左斜めに進入すると左旋回の時間が0.3秒以内に収まってしまったと考えられた。
&br;そこでその区間だけ特別にプログラムを組んだ。
OnRev(OUT_AB);
Wait(5);
Off(OUT_AB); //青�Δ離廛蹈哀薀�
sub LineSP() //ライントレースSP
{
SetSensor(SENSOR_2,SENSOR_LIGHT);
ClearTimer(0);
while(FastTimer(0)<=30)
{
if(SENSOR_2>middle+7)
{
rightSENKAI
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>middle+5)
{
rightMAGARU
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>middle)
{
OnFwd(OUT_AC);
ClearTimer(0);
}
else if(SENSOR_2>middle-6)
{
leftMAGARU
ClearTimer(0);
}
else
{
leftSENKAI
}
}
Off(OUT_AC);
}
PEN_DOWN;
OnFwd(OUT_B);
Wait(20);Off(OUT_B);
PEN_UP; //青�Г離廛蹈哀薀�
解決策としては�仝鮑硬脆淑未�0.3秒を短くする��交差点進入を垂直にする、の2つが考えられた。�，里曚Δ浪寝鵑�tryしたがうまくいかなかったため、あきらめて�△鯀�択した。
&br;中身はほとんど変えず、middleに加減する数値を徐々に大きくしてみたところ、より垂直に進入するようになった。結果、この数字でうまくいった。
BACK(10); //青�┐離廛蹈哀薀�
HANOJI();//其のハの字を書くプログラム
MIGIUE_GO(20);//月の始点に移動するプログラム
}
#ref(./s_DSC_0155.JPG,全体像)
~書きはじめを右の縦棒からにしたので、のちに左側へ移動することを踏まえ可動域を超えないように調整するために、最初に左側へ移動する距離分をペンを右側へ移動させた。
~4本の横線は一筆書きのようにプログラムを組んだ。理由はそうしたほうがハノ字を書くときにプログラムを組みやすくなるからである。1つ目の横線から2つ目の横線、3つ目の横線から4つ目の横線へ移動するときはx軸とy軸の動きを連動させ斜め移動にした。
（プログラムの横の数字は写真の数字と対応している）
**月 [#l199736a]
**ピンポン玉のキャッチとシュート [#l199736a]
ピンポン球のキャッチは以下に定義した。
void hold(int t) //球のキャッチ
{
void TSUKI (int t)
{
PEN_DOWN;
BACK(3*t);
PEN_UP; //月の１画目
OnRev(OUT_B);
Wait(t);
Off(OUT_B); //1画目の終点から２画目の始点
PEN_DOWN;
FORWARD(3*t);
PEN_UP; //２画目（下から上）
repeat(3) //３本の横線を書くプログラム
{
PEN_DOWN;
OnFwd(OUT_B);
Wait(t+1);Off(OUT_B);
PEN_UP; //横線を引くプログラム
OnRev(OUT_AB);
Wait(t);
Off(OUT_A);
Wait(1);
Off(OUT_B); //次の横線の始点に移動するプログラム
}
Off(OUT_B); //ハサミを閉じる
}
プログラムを楽にするために初めの段階からハサミを開いておいて、あとは閉じるだけにした。
&br;次にシュートのプログラムである。
sub shoot() //シュート
{
rightSENKAI
Wait(20); //右に角度調整
OnRev(OUT_AC);
Wait(30); //少し後退
OnRev(OUT_B);
Wait(10); //ハサミを開く
go(30); //直進して、勢いでゴール
Off(OUT_ABC); //すべて停止
}
シュートは最後なので、シュートの直前は交差点判別されて(T字路っぽくなっているから)止まっているはずである。またそのときロボットはゴールに対してやや左側へ傾いている。
&br;よって角度を右に修正してあげる必要がある。あとは少し後退して、ハサミを開き、直進して勢いでゴールさせる。
*メインプログラム [#x63349f2]
task main()
{
TSUKI(7) //月を描くプログラム
Line(); //A-P間
cross_stop //一時停止
go(30); //直進
Line(); //P-Q間
cross_stop //一時停止
go(30); //直進
hold(15); //球キャッチ
Line(); //Q-Q間
cross_stop //一時停止
go(20); //直進
Line(); //Q-R間
cross_stop //一時停止
hold(5); //ハサミの緩みをなおす
go(30); //直進
TURN_RIGHT //センサーが黒を感知するまで右折
LineSP(); //R-P間
cross_stop //一時停止
go(30); //直進
Line(); //P-S間
cross_stop //一時停止
TURN_LEFT //センサーが白を感知するまで左折
Line(); //S-D間
shoot(); //シュート
}
#ref(./s_DSC_0156.JPG,全体像)
月については「前」の月で作ったプログラムを使用した。同じ長さの横線が三本あるので、repeatを用いて簡略化した。また「前」よりも月の字が小さくなってしまったためtの値を変更した。(其が小さくなってしまいサイズを合わせるため。)月の横棒の長さ(下の2本)がずれてしまったため、誤差を修正するための+1を加えた。
交差点からの直進や左右折の対処に関して、あらかじめコースが決められているためその都度直進させたりしてからライントレースにしている。そのためサブルーチンのものとは違うマクロを用意した。
*反省点と感想 [#e52ae42f]
字がとてもふにゃっとしており(特に縦線)、出来があまりよくなかった。もうすこし篇を持つ部分を補強できればよくなったのではないかと思う。また其の部分をもうすこしプログラミングをきれいにできたらよかった。今回を踏まえて、次回はもっとよいものを作りたい。
本体自体の完成も若干手間がかかったため、授業終了後も残ってプログラムを作った。またライントレースがうまくいかなくて何回も数値をいじったりの繰り返しでとても大変だった。
&br;けれども本番でちゃんと動いてゴールもできたときはとても嬉しくて感動した。
&br;今回の反省点はプログラムが大きくなってしまったことである。次回が最後なので今回のことを生かして頑張りたいと思う。
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