目次
#contents
*課題2 ~ライントレース~ [#ia867925]
-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
-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
-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
**ライントレースのアプローチ [#ec206763]
+黒いライン上をジグザグに移動する
+黒いラインと模造紙の白色の境目をジグザグに移動する(今回使用した方法)
+PID制御 等
***解説 [#o08f2bad]
いずれの方法もカラーセンサによってラインを検知している
+&size(20){黒いライン上をジグザグに移動する};
#br
#ref(./1lt.jpg,80%)
#br
メリット：ラインを見失わない&br;デメリット：交差点を検知できない可能性が高く、移動に時間がかかる
#br
+&size(20){黒いラインと模造紙の白色の境目をジグザグに移動する};
#br
#ref(./2.jpg,80%)
#br
メリット：移動が早い、交差点を検知しやすい&br;デメリット：交差点を誤検知することがある
#br
+&size(20){PID制御};
#br
#ref(./3.jpg,80%)
#br
メリット：直進、カーブでの動きがスムーズになる&br;デメリット：急なカーブが多いコースには不向きであり、調整が難しい
PID制御とは“比例と積分と微分を使った制御”のことであり、P制御では現在の状況に対して操作量を決定する（カーブをどのぐらい曲がるのかを操作する）、I制御では過去の状況に対して操作量を決定する（カーブが終わり際に発生するP制御の誤差を修正する）、D制御は未来の状況を予測して操作量を決定する（カーブに差し掛かかった際にロボットが曲がり始めるようにする）今回はこの制御を断念したため、使用していない。よって詳しい説明は割愛する。
#ref(./pid.jpg,80%)
*ロボット本体の解説 [#i92926bf]
#ref(./catch1.JPG,80%)
#br
**駆動機構 [#l696d499]
#ref(./bottom.JPG,around,80%)
EV3 Lモーター ×2 (税込4,644円/個)
-特徴:重いものをゆっくり 動かすのが得意
-このモーターでロボットの直進、回転を行う
#br
キャスター
#clear
#br
**ライン検知機構 [#ed578a88]
#ref(./cs.JPG,around,80%)
EV3カラーセンサー
-カラーモード（7種類の色（色なしを加えると8種類）を計測）、反射光の強さモード（光の反射量を計測）&br;
(今回は反射光の強さモードを使用する）
#clear
**ボール検知機構 [#q782cc83]
#ref(./us.JPG,around,80%)
EV3超音波センサー
-3cmから250cmまでを計測でき、5cmを計測すると（ボールを検知すると）アームを動かす
#clear
**ボール保持機構 [#f2e91cec]
#ref(./arm.JPG,around,80%)
EV3 Mモーター ×1(税込3,780円)
-特徴:軽いものを素早く 動かすのが得意
-今回はアームの上げ下げが行えるようになっている
#clear
#br
#ref(./catch_1.JPG,around,80%)
ボール発射ガイド
-ボールの射出の精度を上げるために取り付けてある
#clear
#br
*プログラムの解説 [#j545b986]
#!/usr/bin/env python3
from ev3dev.ev3 import *
import ev3dev.ev3 as ev3
import time
arm = ev3.MediumMotor('outA')
mr = ev3.LargeMotor('outB')
ml = ev3.LargeMotor('outC')
us = ev3.UltrasonicSensor('in1')
gy = ev3.GyroSensor('in2')
cs = ev3.ColorSensor('in3') #5~80
x = 0
lfr = -200
lfl = -80
sr = -80
sl = -150
lr = -80
ll = -200
#def sound():
# if x == 1:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! R')
# elif x == 2:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! P')
# elif x == 3:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! Q')
# elif x == 4:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! Q')
# elif x == 5:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! R')
# elif x == 6:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! P')
# elif x == 7:
# ev3.Sound.speak('CHECK POINT! S')
def line_follow():
while cs.value() >= 50: #white
mr.run_forever(speed_sp=-lfr)
ml.run_forever(speed_sp=lfl)
t0 = time.time()
while cs.value() < 50: #black
mr.run_forever(speed_sp=lfl)
ml.run_forever(speed_sp=-lfr)
#behave at intersection(normal:turn_right)
def go_straight():
mr.run_forever(speed_sp=-lfl)
ml.run_forever(speed_sp=lfr)
time.sleep(1.2)
mr.run_forever(speed_sp=200)
ml.run_forever(speed_sp=210)
time.sleep(0.5)
if cs.value() >= 50: #white
while cs.value() >= 50:
mr.run_forever(speed_sp=-lfr)
ml.run_forever(speed_sp=lfl)
t0 = time.time()
else: #black
mr.run_forever(speed_sp=lfl)
ml.run_forever(speed_sp=-lfr)
t0 = time.time
# mr.run_forever(speed_sp=150)
# ml.run_forever(speed_sp=220)
# time.sleep(0.5)
def turn_left():
mr.run_forever(speed_sp=-lfl)
ml.run_forever(speed_sp=lfr)
time.sleep(elapsed_time)
mr.run_forever(speed_sp=-lfr)
ml.run_forever(speed_sp=lfl)
time.sleep(elapsed_time)
#behave of ball
def ball_catch():
arm.run_forever(speed_sp=-60)
time.sleep(2)
arm.stop()
def shoot():
mr.run_forever(speed_sp=-lfl)
ml.run_forever(speed_sp=lfr)
time.sleep(1.4)
mr.stop()
ml.stop()
# ev3.Sound.speak('Shoot!')
time.sleep(1)
mr.run_forever(speed_sp=-100)
ml.run_forever(speed_sp=-100)
time.sleep(0.6)
arm.run_forever(speed_sp=60)
time.sleep(1)
mr.stop()
ml.stop()
time.sleep(1)
arm.stop()
mr.run_forever(speed_sp=-100)
ml.run_forever(speed_sp=-100)
time.sleep(1)
arm.run_forever(speed_sp=-60)
time.sleep(2)
arm.stop()
mr.run_forever(speed_sp=300)
ml.run_forever(speed_sp=300)
time.sleep(1)
mr.stop()
ml.stop()
arm.run_forever(speed_sp=300)
time.sleep(0.6)
arm.stop()
# B -> R(go_straight) -> P(turn_R) -> Q(go_straight) -> ball_catch
# -> Q(go_straight) -> R(turn_R) -> P(go_straight) -> S(turn_R) -> shoot
Sound.play('start.wav')
time.sleep(1)
mr.run_forever(speed_sp=220)
ml.run_forever(speed_sp=220)
time.sleep(1)
if cs.value() >= 50: #white
while cs.value() >= 50:
mr.run_forever(speed_sp=-lfr)
ml.run_forever(speed_sp=lfl)
t0 = time.time()
else: #black
mr.run_forever(speed_sp=lfl)
ml.run_forever(speed_sp=-lfr)
t0 = time.time
while True:
t0 = time.time()
line_follow()
elapsed_time = time.time() - t0
print(elapsed_time,cs.value())
if elapsed_time > 1.18:
x += 1
print('count = ',x)
mr.stop()
ml.stop()
Sound.play('kousatendesu.wav')
time.sleep(1.2)
if x == 1 or x == 3 or x == 4 or x == 6: #test.ver
go_straight()
if x == 3:
while True:
us1 = us.value()
us2 = us.value()
us3 = us.value()
line_follow()
if (us1 + us2 + us3)/3 < 85:
break
mr.stop()
ml.stop()
ball_catch()
elif x == 8:
time.sleep(1)
Sound.play('neraimasu.wav')
shoot()
Sound.play('unicorn.wav')
break
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