- 追加された行はこの色です。
- 削除された行はこの色です。
目次
#contents
*課題３： [#l3956274]
青と赤のボールを運搬して、それぞれ所定の350ml缶の上に乗せる。
**フィールドの説明 [#n9b54b4c]
フィールドは課題2で使用した紙を使用する。
350ml缶(中が入っていても空でよい)は逆さまにして使い、ロボットのスタート直後にサイコロを振って出た目の番号の位置に置く。
その番号の次の番号のところにもダミーの缶を置くことができる。ただし6の目が出た場合は6の位置と25cm以上離れていない場所ならどこに置いてもよいものとする。距離は缶と缶のもっとも近い部分で測る。
空き缶には色をつけたり文字や記号を書いてもよい。あるいは周囲に紙を張ってもよい。
赤と青のボールは、図のように所定の場所に置いておく。その際、キットに含まれない小さな輪ゴムを使用するものとする。
**ルール [#u58a7a3d]
基本ルール
競技時間は審判が続行不能と判断するまで、あるいはリタイアするまで。
図のX地点または（および）Y地点からスタートする。ただし接地している部分はそれぞれの領域内に収まるものとする（線上はOK）。上空部分は領域からはみ出していてもよい。
赤いボールを図のピンクのいずれかに置いた缶に、青いボールを図の水色のいずれかに置いた缶に、それぞれ乗せる。
開始の合図から５秒以内にスタートボタンを押す作業を完了すること。
競技が終了するまで、ロボットに触ったり人間が遠隔で操作してはならない。
途中でうまく動かなくなった場合、１回限り再スタートすることができる（再スタートの際に別プログラムで起動してよい）。
**基本得点の計算方法 [#pa88fab6]
ボールを一つ乗せればそれぞれ10点、二つとも乗せればボーナス点としてさらに10点。
ダミーの缶を設置した上で、正しい缶に乗せれば、それぞれさらに6点加点する。
ボールを目的の缶に当てることができれば、それぞれ4点。
ボールを同じ領域内の間違った缶に乗せた場合は、それぞれ6点。
ボールを同じ領域内の間違った缶に当てた場合は、それぞれ2点。
ボールを違う領域内の缶に乗せた場合は、それぞれ2点。
ボールを違う領域内の缶に当てた場合は、0点。
目的の缶をもとの位置（直径7cmの円）から少し出してしまった場合は1点減点、半分以上出してしまった場合は2点または取得した得点の半分のいずれか少ないほうを減点、その缶を完全にだしてしまったときは点数を半分にする。
ダミーの缶がもとの位置から移動しても減点はしない。
技術点の計算方法
以下の動作の精度・スピード・確実性などを含めた技術的な工夫や芸術性について他の全てのチーム(5チーム)が20点満点で採点し、その平均点を求める。
得点の目安：
ボール探し取りにいくまでの動作 (3点)
ボール掴む動作 (3点)
ボールを運ぶ動作 (2点)
ボールを缶に置く動作 (2点)
2台のNXT、EV3の連携の良さ(2点)
自立型のロボットとしての形や動作の美しさ、斬新さ(2点)
その他 (3点)
*今回のロボットについて [#e2ba4992]
*ロボットを動かすためのプログラム [#t28312fb]
**ライントレース [#xad04020]
今回も課題２の時と同様に「黒と白の境界線をライントレースする」というプログラムを制作した。ただ、今回のライントレースでは、光センサを２つ使っているため、交差点で停止するためのライントレースと交差点を左折するためのライントレース
という2種類のライントレースを行うことにした。
**缶を認識し、缶に近づくためのプログラム（赤いボールをつかんだ時） [#qb69c2fe]
***缶を認識するためのプログラム [#ya1ed339]
#define SPEED 50
#define SPEED_SLOW 30
#define SPEED_MSLOW -30
const float diameter = 5.45; //タイヤの直径(cm)
const float track = 10.35; //タイヤのトレッド幅(cm)
const float pi = 3.1415; //円周率
void turnAng(long ang) //角度 ang 度の時計回りの旋回
{
long angle;
angle = track/diameter*ang;
RotateMotorEx(OUT_AC, SPEED_SLOW, angle, 100, true, true);
}
int searchDirection(long ang)// 現在の方向を中心にang度の範囲で探す。
// 障害物までの距離を返す。
{
long angle, tacho_min=0, tacho_corr;
int d_min;
d_min=300;
angle = (track/diameter)*ang;// 旋回角度からタイヤの回転を計算する。
turnAng(ang/2); // 旋回角度からタイヤの回転を計算する。
ResetTachoCount(OUT_AC); // 角度計測をリセットする。
OnFwdSync(OUT_AC,SPEED_SLOW,-100);
while(MotorTachoCount(OUT_A)<=angle){
if(SensorUS(S2)<d_min){
d_min=SensorUS(S2); // 仮の最小値を更新する。
tacho_min=MotorTachoCount(OUT_A);
}
}
OnFwdSyncEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,100,RESET_NONE);
until(MotorTachoCount(OUT_A)<=tacho_min||SensorUS(S2)<=d_min);
Wait(14); //微調整
Off(OUT_AC);Wait(500);
return d_min;
ResetTachoCount(OUT_AC); // 角度計測をリセットする。
}
***缶に近づくためのプログラム [#k02ee8ec]
void fwdDist(float d) //距離 d cm 前進する。
{
long angle;
angle = d/(diameter*pi)*360.0 ; //角度を計算する。
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,angle,0,true,true);
}
このプログラムにより、さきほどのsearchDirection()という関数によって得られたd_min (cm) の値の分だけロボットが前進する。また、このプログラムのモータを逆回転し下記のようなプログラムをつくることでd_min (cm) だけロボットを後退させ、缶を探し始めた位置まで戻ることが可能となる。
void MfwdDist(float d) //距離 d cm 後退する。
{
long angle;
angle = d/(diameter*pi)*360.0 ; ////角度を計算する。
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_MSLOW,angle,0,true,true);
}
**缶を認識し、缶に近づくためのプログラム（青いボールをつかんだ時） [#v2bf3074]
***缶を認識するためのプログラム [#t550e9de]
void turnAng2(long ang2) //角度 ang2 度の時計回りの旋回
{
long angle2;
angle2 = track/diameter*ang2;
RotateMotorEx(OUT_AC, SPEED_SLOW, angle2, 100, true, true);
}
int e_searchDirection(long ang2) //現在の方向を中心にang2度の範囲で探す。
// 障害物までの距離を返す。
{
long angle2, tacho_min2=0, tacho_corr2;
int e_min; //仮の最小値
e_min=300;
angle2 = (track/diameter)*ang2; //旋回角度からタイヤの回転を計算する。
turnAng2(ang2/2); //指定された角度の半分を旋回する。
ResetTachoCount(OUT_AC); //角度計測をリセットする。
OnFwdSync(OUT_AC,SPEED_SLOW,-100); //反時計回りに旋回する。
while(MotorTachoCount(OUT_A)<=angle2){
if(SensorUS(S2)<e_min){
e_min=SensorUS(S2); //仮の最小値を更新する。
tacho_min2=MotorTachoCount(OUT_A);
}
}
OnFwdSyncEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,100,RESET_NONE);
until(MotorTachoCount(OUT_A)<=tacho_min2||SensorUS(S2)<=e_min);
Wait(14); 微調整
Off(OUT_AC);Wait(500);
return e_min;
ResetTachoCount(OUT_AC); //角度計測をリセットする。
}
***缶に近づくためのプログラム [#k000b718]
void e_fwdDist(float e) //距離 e cm 前進する。
{
long angle2;
angle2 = e/(diameter*pi)*360.0 ; //角度を計算する。
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,angle2,0,true,true);
}
このプログラムにより、さきほどのe_searchDirection()という関数によって得られたe_min (cm) の値の分だけロボットが前進する。また、このプログラムのモータを逆回転し下記のようなプログラムをつくることでe_min (cm) だけロボットを後退させ、缶を探し始めた位置まで戻ることが可能となる。
void e_MfwdDist(float e) //距離 e cm 後退する。
{
long angle2;
angle2 = e/(diameter*pi)*360.0 ; //角度を計算する。
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_MSLOW,angle2,0,true,true);
}
**ボールを掴むためのプログラム [#kdc79699]
void Ball_catch()
{
RemoteStartProgram(1,"Last(S1).rxe");
while(msg != 11){
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
}
Wait(3000);
}
ボールを掴む動作自体は子機が行うため、このプログラムは子機に向かって親機が「ボールを掴め」と命令するようなプログラムとなっている。子機を動かすための合図はmsgとしている。
int msg;// 子機を動かすための合図。
*工夫 [#k1d26e3c]
#define THRESHOLD 50
#define go_forward OnFwd(OUT_A,40);OnFwd(OUT_C,40) //直進,Aは一番右のモータ,Cは一番左のモータ
#define go_forward OnFwd(OUT_A,40);OnFwd(OUT_C,40) //直進,Aは一番右のモータ,Cは一番左のモータ
#define turn_left1 OnFwd(OUT_A,35);OnFwd(OUT_C,-30) //左旋回
#define turn_right1 OnFwd(OUT_C,35);OnFwd(OUT_A,-30) //右旋回
#define SPEED 50
#define SPEED_SLOW 30
#define SPEED_MSLOW -30
#define Ball_up RotateMotor(OUT_B,-50,160);Wait(2000);
#define Ball_up2 RotateMotor(OUT_B,-50,50);Wait(2000);
#define Ball_down RotateMotor(OUT_B,30,60);Wait(2000);
#define Ball_down2 RotateMotor(OUT_B,30,150);Wait(2000);
#define follow_intersection ResetTachoCount(OUT_AC);RotateMotor(OUT_AC,30,100);
#define follow_intersection2 ResetTachoCount(OUT_AC);RotateMotor(OUT_AC,30,300);
#define Mfollow_intersection ResetTachoCount(OUT_AC);RotateMotor(OUT_AC,-30,210);
#define CONN 1 // スレーブの接続番号
int msg;// 子機を動かすための合図。
const float diameter = 5.45; //
const float track = 10.35; //
const float pi = 3.1415; //
void Ball_release()
{
RemoteStartProgram(1,"Last(S2).rxe");
while(msg != 12){
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
}
Wait(3000);
}
void Ball_catch()
{
RemoteStartProgram(1,"Last(S1).rxe");
while(msg != 11){
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
}
Wait(3000);
}
void fwdDist(float d)
{
long angle;
angle = d/(diameter*pi)*360.0 ; //
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,angle,0,true,true);
}
void MfwdDist(float d)
{
long angle;
angle = d/(diameter*pi)*360.0 ; //
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_MSLOW,angle,0,true,true);
}
void turnAng(long ang)
{
long angle;
angle = track/diameter*ang;
RotateMotorEx(OUT_AC, SPEED_SLOW, angle, 100, true, true);
}
int searchDirection(long ang)
{
long angle, tacho_min=0, tacho_corr, t1, t2;
int d_min;
d_min=300;
angle = (track/diameter)*ang;
turnAng(ang/2);
ResetTachoCount(OUT_AC);
OnFwdSync(OUT_AC,SPEED_SLOW,-100);
while(MotorTachoCount(OUT_A)<=angle){
if(SensorUS(S2)<d_min){
d_min=SensorUS(S2);
tacho_min=MotorTachoCount(OUT_A);
}
}
OnFwdSyncEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,100,RESET_NONE);
t1=CurrentTick();
until(MotorTachoCount(OUT_A)<=tacho_min||SensorUS(S2)<=d_min);
t2=CurrentTick();
Wait(14);
Off(OUT_AC);Wait(500);
return d_min;
ResetTachoCount(OUT_AC);
}
void e_fwdDist(float e)
{
long angle2;
angle2 = e/(diameter*pi)*360.0 ; //
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,angle2,0,true,true);
}
void e_MfwdDist(float e)
{
long angle2;
angle2 = e/(diameter*pi)*360.0 ; //
RotateMotorEx(OUT_AC,SPEED_MSLOW,angle2,0,true,true);
}
void turnAng2(long ang2)
{
long angle2;
angle2 = track/diameter*ang2;
RotateMotorEx(OUT_AC, SPEED_SLOW, angle2, 100, true, true);
}
int e_searchDirection(long ang2)
{
long angle2, tacho_min2=0, tacho_corr2;
int e_min;
e_min=300;
angle2 = (track/diameter)*ang2;
turnAng2(ang2/2);
ResetTachoCount(OUT_AC);
OnFwdSync(OUT_AC,SPEED_SLOW,-100);
while(MotorTachoCount(OUT_A)<=angle2){
if(SensorUS(S2)<e_min){
e_min=SensorUS(S2);
tacho_min2=MotorTachoCount(OUT_A);
}
}
OnFwdSyncEx(OUT_AC,SPEED_SLOW,100,RESET_NONE);
until(MotorTachoCount(OUT_A)<=tacho_min2||SensorUS(S2)<=e_min);
Wait(14);
Off(OUT_AC);Wait(500);
return e_min;
ResetTachoCount(OUT_AC);
}
void Lfollow_line(long min_t)
void Lfollow_line(long min_t) //min_tにいれた時間分だけラインの左側をライントレースする。
{
long t0=CurrentTick();
while(CurrentTick()-t0<=min_t){
long t0=CurrentTick(); //現在の時間を記録する。
while(CurrentTick()-t0<=min_t) //現在の時間とt0の時間の差がmin_t以下の時、以下のプログラムを実行する。{
if ((SENSOR_1<THRESHOLD-7)&&(SENSOR_4<THRESHOLD-11)){
Off(OUT_AC);Wait(1000);
Off(OUT_AC);Wait(1000); //S1の明るさの値が43未満かつS4明るさの値が39未満の時、ロボットが停止する。
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD-11){
turn_left1;
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD-7){
turn_left1;
turn_left1; //明るさの値が43未満の時、turn_left1の動きをする。
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD+7){
go_forward;
go_forward; //明るさの値が43以上57未満の時、go_forwardの動きをする。
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD+11){
turn_right1;
}
else {
turn_right1;
turn_right1; //それ以外の時、turn_right1の動きをする。
}
}
}
void follow_line(long min_t)
void follow_line(long min_t) //min_tにいれた時間分だけラインの左側をライントレースする。
{
long t0=CurrentTick();
while(CurrentTick()-t0<=min_t){
if (SENSOR_1<THRESHOLD-11){
turn_left1;
long t0=CurrentTick(); //現在の時間を記録する。
while(CurrentTick()-t0<=min_t) //現在の時間とt0の時間の差がmin_t以下の時、以下のプログラムを実行する。{
if (SENSOR_1<THRESHOLD-7){
turn_left1; //明るさの値が43未満の時、turn_left1の動きをする。
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD-7){
turn_left1;
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD+7){
go_forward;
go_forward; //明るさの値が43以上57未満の時、go_forwardの動きをする。
}
else if (SENSOR_1<THRESHOLD+11){
turn_right1;
}
else {
turn_right1;
turn_right1; //それ以外の時、turn_right1の動きをする。
}
}
}
*全体のプログラム [#h97cd118]
task main()
{
long t1, t2;
SetSensorLight(S1); //右のセンサ
SetSensorLowspeed(S2); //超音波センサ
SetSensorLight(S4); //左のセンサ
Wait(2000); //スタートボタンを押してから、離れるまでの時間。
Ball_catch(); //子機にボールを掴ませる。
follow_intersection; //スタートラインを横断する。
Lfollow_line(3000); //次の交差点まで進んで停止する。
follow_intersection; //交差点を横断する。
Lfollow_line(3000); //次の交差点まで進む。
follow_intersection; //交差点を横断する。
Ball_up; //アームをあげる。
Lfollow_line(18000); //次の交差点まで進む。
Ball_up; //アームをあげる。←このまま進行していくと青いボールにぶつかってしまう。
Lfollow_line(18000); //次の交差点まで進んで停止する。
int d=searchDirection(120);//缶を探す。
fwdDist(d-18.0); //缶に近づく。
searchDirection(20); //缶にボールを乗せられるように微調整する。
Ball_down; //アームを下げる。
Ball_release(); //子機で缶にボールを乗せる。
MfwdDist(d-17.0); //缶から離れる。
Ball_up2;
follow_line(2000); //道に戻る
Lfollow_line(3000); //次の交差点まで進む。
Mfollow_intersection;
Ball_up2; //ライントレースを行う際に、ボールや缶にぶつかるのを防ぐためにアームを上げる。
follow_line(2000); //ライントレースに戻る。この時、地点を左折する。
Lfollow_line(3000); //次の交差点まで進んで停止する。
Mfollow_intersection; //青いボールを確実につかむことができるように後退する。
Ball_down2; //アームを下げる。
Ball_catch(); //子機にボールを掴ませる。
Ball_up; //アームをあげる。
follow_intersection2;
follow_intersection2; //赤いボールを当てるための缶を超音波センサで感知しないように、前進する。
int e=e_searchDirection(120); //缶を探す。
e_fwdDist(e-18.0); //缶に近づく。
e_searchDirection(20); //缶を探す。
e_searchDirection(20); //缶にボールを乗せられるように微調整する。
Ball_down; //アームを下げる。
Ball_release(); //子機で缶にボールを乗せる。
e_MfwdDist(e-18.0); //缶に近づく。
}
![[PukiWiki]](image/robotics-logo-small.jpg "[PukiWiki]"){kind=logo}
