[[2017a/Member]]
#contents
*課題内容 [#efe646a7]
課題３は、課題２で使用したコース上で、各場所に配置された缶を回収しゴールの円の中に積み上げる課題である。~
コースと缶の配置は下の画像の通りである。~
詳しいルールについては、[[2017a/Mission3]]で確認してほしい。
#ref(./コース・缶配置.png,80%,コース全体像と缶配置)
*機構説明 [#e9eadf27]
**缶の回収方法と積み上げ [#gd7f1b9b]
まずロボットを作る上での方向性として、出来るだけライントレースをせずに缶をゴールに積み上げる機構にすることにした。~
缶を積み上げゴールに配置するまでの動作としては、次の２つの動作によって行う。~
�．魁璽江紊貿枌屬気譴討い覺味靴帖蔽羶箸瞭�っている缶を除く）をアームによって回収し、ゴール前に一直線に並べる。~
�■隠牽亜訐�回し、今度はハンド上の部分で缶を１個ずつ積み上げてゆき、ゴールに置く。
ここ画像を貼る
**駆動部分 [#e6ce783e]
今回の課題は、アームやハンドの部分に部品を割くことになりそうだったため、駆動部分は部品を出来るだけ使用せずにシンプルな形にした。~
また、ＲＣＸがこの駆動部分の上に２つ乗るため、モーターを下側に取り付けることで、スペースを大きく確保をし取り付けやすいように工夫した。
**アーム部分 [#g1ac1a84]
缶を一度に全て回収するため、アームの長さは缶７個分を挟み込める長さにしようと考えていたが、それだけ長くするとアームがたわみコースに接地してしまった。補強しようにも部品も足りなかったため、諦めて缶５個分は挟める長さで作成した。~
缶を回収するときに、あまりアームの駆動が速いと缶を倒してしまうのではないかと考えた。そこで、アームの駆動には、ウォームギアを使用すことで出来るだけ機構で速度を落とす工夫をした。しかし、それでも動かしてみると缶を倒してしまうことが多々あったため、さらにプログラムでモーターのパワーを小さくして駆動させている。
**ハンド部分 [#hb81ff69]
ハンド部分の缶をつかむ機構には、「一定の力以上の力が加わると回転しなくなるギア（白いギア）」を使用することで、ずっとモーターを回転させるだけで缶をつかめるようにした。これによって、缶を放す時に開く時間を設定するだけで済むので、プログラムがシンプルになっている。
初めはアームにゴムを渡し、ゴムで缶を挟もうと考えた。しかし、ゴムだとゴムの弾力が強すぎたため、直接缶に触れる箇所にタイヤを取り付け、タイヤの摩擦によって缶を保持することにした。
**駆動部分 [#w9996b8e]
*プログラム [#ya2a0468]
**プログラムの流れ [#ra3ab047]
**アーム・駆動部分 [#i24e48f5]
アーム・駆動部分のプログラムに関しては、授業内で行った競技会では使用していないプログラムも、作成し動作確認もしてあるので載せてある。~
使用しなかった部分については、またその部分だけ取り出して説明する。
//------------------------------------------------------------//
// 缶回収ロボット プログラム //
//------------------------------------------------------------//
/*--------------------------------------*/
/* 定数・マクロ 定義 */
/*--------------------------------------*/
/*---------- センサ値 ----------*/
#define LINE_BLACK 35 // 黒線反応時の光センサ（ライン判定用）の値
#define CAN_SHORT 46 // 缶に接近したときの 光センサ（缶用）の値
/*---------- 動作に関する時間 ----------*/
#define TURN_TIME 145 // １８０°反転までの時間
#define APP_TIME 75 // 缶接近までの時間
#define ARM_TIME 200 // アームが真横を向くまでの時間（アームの駆動時間はこれを基準に使用）
/*---------- タイヤ・アームの動作 ----------*/
#define FOWORD OnFwd(OUT_AC); // 直進
#define BACK OnRev(OUT_AC); // 後退
#define STOP Off(OUT_AC); // 停止
#define TURN_LEFT OnFwd(OUT_C); OnRev(OUT_A); // 左旋回
#define TURN_RIGHT OnFwd(OUT_A); OnRev(OUT_C); // 右旋回
#define ARM_OPEN OnFwd(OUT_B); // アーム開
#define ARM_CLOSE OnRev(OUT_B); // アーム閉
#define ARM_STOP Off(OUT_B); // アーム停止
/*---------- 通信 信号 ----------*/
#define ROGER 1 // ＜受信・送信＞ 【了解】
#define GO_AHEAD 10 // ＜送信＞ 【行動開始】
#define MOTION_END 20 // ＜受信＞ 【動作完了】
/*--------------------------------------*/
/* グローバル変数 */
/*--------------------------------------*/
int trans_sign = 0; // ＜通信＞ 送信信号 格納用
int can_cnt = 0; // 缶 積み上げ本数カウント用
/*--------------------------------------*/
/* ＜通信＞ 受信 */
/*--------------------------------------*/
sub Reception()
{
ClearMessage(); // ＜通信＞ 初期化（最後に受信した値 → ０）
until(Message() == MOTION_END); // ＜通信＞ 『２０【動作完了】』を受信するまで待機
SendMessage(ROGER); // ＜通信＞ 『１【了解】』を送信
}
/*--------------------------------------*/
/* ＜通信＞ 送信 */
/*--------------------------------------*/
sub Transmission()
{
ClearMessage(); // ＜通信＞ 初期化（最後に受信した値 → ０）
SendMessage(trans_sign); // ＜通信＞ 『"trans_sign"の値』を送信
until(Message() == ROGER); // ＜通信＞ 『１【了解】』を受信するまで送信し続ける
}
/*--------------------------------------*/
/* メインタスク */
/*--------------------------------------*/
task main()
{
/*---------- モータパワー・センサ 設定 ----------*/
SetPower(OUT_AC , 3);
SetSensor(SENSOR_3 , SENSOR_LIGHT); // 黒線 認識用
SetSensor(SENSOR_1 , SENSOR_LIGHT); // 缶 認識用
/*---------- アームを全開 ----------*/
ARM_CLOSE; // アーム閉
Wait(ARM_TIME); // アームが真横を向くまで閉じる
ARM_STOP;
Wait(100);
/*---------- 缶 回収 ----------*/
FOWORD; // アーム側を前方向として
until(SENSOR_3 < LINE_BLACK); // ２つ目の黒線まで前進
until(SENSOR_3 > LINE_BLACK); //
until(SENSOR_3 < LINE_BLACK); //
STOP; // 停止
Wait(100);
ARM_CLOSE; // アーム閉
Wait(ARM_TIME + 50); // アームが平行になるまで閉じる
ARM_STOP;
Wait(100);
BACK; // 缶を揃えるために
Wait(50); // 少し下がる
STOP;
ARM_CLOSE; // アーム閉
Wait(30); // 缶を一列にするためにさらに少し閉じる
ARM_STOP;
ARM_OPEN; // アームを開き、
Wait(ARM_TIME*2 + 80); // スタート時にあった場所まで戻す
ARM_STOP;
/*---------- 缶積み上げのための準備 ----------*/
BACK; // 後退して、
until(SENSOR_3 > LINE_BLACK); // ２つ目の黒線まで前進
until(SENSOR_3 < LINE_BLACK); //
STOP;
授業での競技会では、ここまでのプログラムを使用している。~
この後のプログラムが問題の部分であり、特に、下の４行の部分の調整が間に合わなかったためその下の部分が全て使えなくなってしまった。~
この部分は、ロボットが旋回し１８０°後ろを向くプログラムなのだが、旋回を時間で制御しようとしてしまったせいでなかなかきれいに真後ろを向いてくれず、ぴったり缶の手前まで走ることが出来なかった。~
SetPower(OUT_AC , 7);
TURN_LEFT; // 左旋回で
Wait(TURN_TIME); // １８０°後ろを向く
STOP;
それに対して
SetPower(OUT_AC , 3);
BACK; // ハンド側を前方向として
until(SENSOR_1 > CAN_SHORT); // 缶の手前まで前進
Wait(20); //（ここから下は、ハンド方向を前方向とする）
STOP;
/*---------- 缶を積み上げ開始 (３回繰り返し、４段にする) ----------*/
while(pile_up_cnt < 3){
trans_sign = GO_AHEAD; // ＜通信＞ 『１０【行動開始】』
Transmission(); // 送信
/* - - - - - - - - - - - - - - - - -*/
/* ハンド側が缶の持ち上げを実行 */
/* - - - - - - - - - - - - - - - - -*/
Reception(); // ＜通信＞ 『２０【動作完了】』が送られてくるまで待機
BACK; // 缶一つ分だけ（次の缶の手前まで）
until(SENSOR_1 > CAN_SHORT); // 前進する
Wait(20);
STOP;
trans_sign = GO_AHEAD; // ＜通信＞ 『１０【行動開始】』
Transmission(); // 送信
/* - - - - - - - - - - - - - - - - - -*/
/* ハンドが缶を置き、初期位置に戻る */
/* - - - - - - - - - - - - - - - - - -*/
Reception(); // ＜通信＞ 『２０【動作完了】』が送られてくるまで待機
can_cnt++; // 缶の本数 ＋１
}
}
**ハンド側 [#l14f5178]
**積み上げの様子 [#a7fba303]
*まとめ [#u46f6675]
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