2018b/Member/yamada/Mission3 の履歴差分(No.4)

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- 1 (2019-02-08 (金) 06:29:02)
- 2 (2019-02-08 (金) 07:15:11)
- 3 (2019-02-08 (金) 12:51:07)
- 4 (2019-02-09 (土) 07:46:03)
- 5 (2019-02-10 (日) 11:01:17)
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[[2018b/Member]]

目次
#contents
*課題３ [#r2136047]
*課題３ ボール運搬ロボット [#r2136047]

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。

その他のルール、採点方法などは課題3についてのページを参照してください。
#ref(2018b-mission3.png)



*ロボット本体の工夫 [#j1881746]

#ref(zentaizu.JPG)


**車体、各センサー(マスター担当) [#hf0b6f0c]

タイヤを動かすためのモーター二つでアーム用のモーターを挟んで固定した。
また、前方に光センサーを取り付けたが、説明書よりもタイヤ間の幅が広かったため光センサーを二個付けた。超音波センサーはアーム側を固定するパーツからアームを邪魔しないギリギリのところまで伸ばした。NXT本体は邪魔にならない程度に取り付けた。工夫として余ったパーツでコードを束ねられるようにした。

#ref(code.JPG)


**アーム(スレーブ担当） [#e65c1e1f]

#ref(armonly.JPG)

ボールをつかむアーム(手)と手を持ち上げるアーム(腕)で構成した。本当はアームを前方に取り付けたかったが、その場合NXTが後方に設置され重心が後ろ向きになってしまいアームを上げたタイミングでひっくり返ってしまう可能性があったので仕方なく後ろ向きに設置し１８０°回転する手間を増やしてしまった。ボールをつかむ仕組みは細い棒状のパーツと湾曲したパーツでボールをすくい上げることをイメージした。


**全体的なバランス [#f6cd0236]

前方に光センサーを取り付けライントレースを、後方にアームと超音波センサーをー取り付け缶へボールを乗せる作業を、というように前後で仕事を分業している。前方にはNXT本体、後方にアームがあるので重心がどちらかに偏ったり、車体バランスの問題で転倒することはないがどちらも重いので小さい力ではタイヤを動かせず、NXTが微妙に車体左側に寄ってしまっているため転倒はせずともOnFwdSyncなどを使っても真っ直ぐ走れず絶妙なパワー調節を余儀なくされた。また、これによって最小値を求めてもその場に戻れない、回転しようとしても左車輪が動かないなどの問題がたびたび起こった。


*プログラムについて [#ze9a629c]
**マスター側のプログラム [#e8b186b0]


#define CONN 1
#define SIGNALA 11
#define SIGNALB 12
#define SIGNALC 13
#define SIGNALD 14
#define SIGNALE 15
#define SIGNALF 16
#define SIGNALG 17
#define SIGNALG 17        //メッセージについては全体の流れで説明します
#define THRESHOLD 57
#define SPEED 50
#define speed 40
#define OnRL(speedR,speedL) OnFwd(OUT_B,speedR);OnFwd(OUT_C,speedL);
#define leftleft OnRL(speed,0);　　　　//きついカーブの部分でショートカットをするため旋回しないようにした
#define left OnRL(speed,0);
#define straight OnRL(SPEED,SPEED);
#define right OnRL(0,speed+5);
#define rightright OnRL(-speed,speed+5);
#define MOVE_TIME_1 3000
#define MOVE_TIME_2 22500
#define MOVE_TIME_3 2000
#define zenshin OnFwd(OUT_B,speed);OnFwd(OUT_C,speed+6);
#define koutai OnRev(OUT_B,speed-10);OnRev(OUT_C,speed-4);　　　//車体バランスの影響で左右のモーターの強さを変えてある
#define teishi Off(OUT_BC);
#define kaiten_R1 OnFwd(OUT_B,SPEED);OnRev(OUT_C,SPEED);
#define kaiten_R2 OnFwd(OUT_B,speed);OnRev(OUT_C,speed);
#define kaiten_L1 OnRev(OUT_B,SPEED);OnFwd(OUT_C,SPEED);
#define kaiten_L2 OnRev(OUT_B,SPEED);OnFwd(OUT_C,SPEED);
#define kaiten_time_R1 2500　　　　　//缶を見つけるには短すぎた最小値を見つけるために回転する時間
#define kaiten_time_L1 1500
#define KAITEN RotateMotorEx(OUT_BC,50,400,100,true,false);　　　//180°回転
#define go_forward OnRL(SPEED,SPEED);
#define STEP 1
#define yasumi Off(OUT_BC);Wait(500);

sub serch_R1()　　　　　　//反時計回りで缶を探す
{
 SetSensorLowspeed(S4);
 long t10,t11;
 int L=1000;
 t10=CurrentTick();
 while(CurrentTick()-t10<=kaiten_time_R1){
  kaiten_R1;
  if(SensorUS(S4)<L)
  {
   L=SensorUS(S4);
   t11=CurrentTick()-t10;
 {
  SetSensorLowspeed(S4);
  long t10,t11;
  int L=1000;
  t10=CurrentTick();
  while(CurrentTick()-t10<=kaiten_time_R1){
   kaiten_R1;
   if(SensorUS(S4)<L)
   {
    L=SensorUS(S4);
    t11=CurrentTick()-t10;
   }
  }
 }
 kaiten_L1;
 Wait(kaiten_time_R1-t11+100);　　//車体バランスの問題を改善するための微調整+100
 Off(OUT_BC);
 Wait(500);
 }
  kaiten_L1;
  Wait(kaiten_time_R1-t11+100);　　//車体バランスの問題を改善するための微調整+100
  Off(OUT_BC);
  Wait(500);
  }
 
inline sub serch_R2(int l)　　　ｌｃｍ以下の距離のものを見つけたら止まる
{
 SetSensorLowspeed(S4);
 kaiten_R1
 until(SensorUS(S4)<=l);
 Off(OUT_BC);
 }

 {
  SetSensorLowspeed(S4);
  kaiten_R1
  until(SensorUS(S4)<=l);
  Off(OUT_BC);
  }
 
sub serch_L()　　　　時計回りで缶を探す
{
 SetSensorLowspeed(S4);
 long t12,t13;
 int L=1000;
 t12=CurrentTick();
 while(CurrentTick()-t12<=kaiten_time_L1){
  kaiten_L1;
  if(SensorUS(S4)<L)
  {
   L=SensorUS(S4);
   t13=CurrentTick()-t12;
 {
  SetSensorLowspeed(S4);
  long t12,t13;
  int L=1000;
  t12=CurrentTick();
  while(CurrentTick()-t12<=kaiten_time_L1){
   kaiten_L1;
   if(SensorUS(S4)<L)
   {
    L=SensorUS(S4);
    t13=CurrentTick()-t12;
   }
  }
 }
 kaiten_R1;
 Wait(kaiten_time_L1-t13+80);　　　　//車体バランスの問題を改善するための微調整+80
 Off(OUT_BC);
 Wait(500);
 }
  kaiten_R1;
  Wait(kaiten_time_L1-t13+80);　　　　//車体バランスの問題を改善するための微調整+80
  Off(OUT_BC);
  Wait(500);
  }

inline void sekkin(int d)　　　目標に接近するためのプログラム
{
 SetSensorLowspeed(S4);

while(SensorUS(S4)>=d){
koutai;
 {
  SetSensorLowspeed(S4);
 
  while(SensorUS(S4)>=d){
  koutai;
  }
  teishi;
 }
 teishi;
}
 
sub LT_R()　　　　　　//ライントレース
{
 {
    SetSensorLight(S3);
    long t0=CurrentTick();
    while(CurrentTick()-t0<=MOVE_TIME_2){
     if(SENSOR_3<THRESHOLD-10){
     rightright;
    }else if(SENSOR_3<THRESHOLD-7){
     right;
    }else if(SENSOR_3<THRESHOLD+2){
     straight;
    }else if(SENSOR_3<THRESHOLD+3){
     left;
    }else{
     leftleft;
    }
    Wait(STEP);
   }
  }

task main()
{
 {
 SetSensorLight(S2);
 SetSensorLight(S3);
 SetSensorLowspeed(S4);


OnRev(OUT_BC,30);
Wait(500);
teishi;
int msg;
 SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALA);
 OnRev(OUT_BC,30);
 Wait(500);
 teishi;        //初期位置から赤いボールをキャッチする場所までの微調整
 int msg;
 SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALA);　　　スレーブ側にボールをつかんでもらう
 while(true){
  ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
  if(msg==SIGNALE){
   koutai;
   Wait(MOVE_TIME_1);
   KAITEN;
   Wait(MOVE_TIME_1);　　
   KAITEN;　　　　　　//後退して180°回転する。交差点を越えたあたりでライントレースを始められるようにする
   teishi;
   yasumi;
   LT_R();
   LT_R();　　　　//ライントレースを開始
   teishi;　　　　//想定では大体地点Eに到着したあたりで停止
   serch_R1();　　　//缶をサーチ
   teishi;
   serch_R1();
   teishi;
   sekkin(15);
   sekkin(15);　　　//15㎝の距離まで接近
   koutai;
   Wait(1000);
   Wait(1000);　　　//微調整　　　
   teishi;
   SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALB);
   SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALB);　　　スレーブ側にボールを缶に乗せてもらう
  }
  if(msg==SIGNALF){
  zenshin;
  Wait(MOVE_TIME_3);
  zenshin;　　　　　　
  Wait(MOVE_TIME_3);　　　　　//大体地点Eに戻る(多少ずれていても問題なし)
  kaiten_R1;
  Wait(100);
  Wait(100);　　　　　　　　//青いボールを察知する前にボールを乗せた缶を見つけないように少し回転
  yasumi;
  serch_R2(25);
  serch_R2(25);　　　　//25㎝以内に何かを見つけたら停止
  yasumi;
  zenshin;
  Wait(500);
  Wait(500);　　　　　//青いボールと超音波センサーが近すぎたときのために少し離れる
  sekkin(10);
　koutai;
  Wait(200);         //青いボールをキャッチできる位置まで確認　　　　
  yasumi;
  SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALC);
  SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALC);　　　スレーブ側にボールをキャッチしてもらう
  }
  if(msg==SIGNALG){
   koutai;
   Wait(3000);
   kaiten_R1;
   Wait(500);
   serch_L();
   Wait(2000);　　//目標に少し近づく　　　
   kaiten_R1;　
   Wait(500);　　//仮に青側の缶が②だった場合サーチ範囲にない場合があるので少し回転
   serch_L();　　　//缶をサーチ
   teishi;
   sekkin(15);
   sekkin(15);　　　//15㎝の距離まで接近
   teishi;
   koutai;
   Wait(1000);
   SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALD);
   teishi;
   koutai;　　
   Wait(1000);　　　　//微調整
   SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALD);　　　スレーブ側にボールを缶に乗せてもらう
   teishi;　　　　　　　//停止
  }
 }
}
**スレーブ側のプログラム [#ycdd4674]


#define POWER 50
#define Power 25
#define power 15
#define time 300
#define Time 600
#define TIME 1000
#define hand_catch OnRev(OUT_B,POWER);Wait(Time);Off(OUT_B);
#define arm_Up OnFwd(OUT_C,POWER);Wait(TIME);Off(OUT_C);
#define hand_release OnFwd(OUT_B,power);Wait(TIME);Off(OUT_B);
#define arm_Down OnRev(OUT_C,POWER);Wait(Time+200);Off(OUT_C);
#define arm_up OnFwd(OUT_C,POWER);Wait(Time);Off(OUT_C);
#define arm_down OnRev(OUT_C,Power);Wait(Time);Off(OUT_C);
#define hand_catch OnRev(OUT_B,POWER);Wait(Time);Off(OUT_B);　　//ボールをつかむ
#define arm_Up OnFwd(OUT_C,POWER);Wait(TIME);Off(OUT_C);　　　//腕を上げる
#define hand_release OnFwd(OUT_B,power);Wait(TIME);Off(OUT_B);　　　//手を離す
#define arm_Down OnRev(OUT_C,POWER);Wait(Time+200);Off(OUT_C);　　　//腕を下げる
#define arm_up OnFwd(OUT_C,POWER);Wait(Time);Off(OUT_C);　　　　//腕を少しだけ上げる
#define arm_down OnRev(OUT_C,Power);Wait(Time);Off(OUT_C);　　　//腕を少しだけ下げる
#define yasumi  Off(OUT_BC);Wait(500);
#define SIGNALA 11
#define SIGNALB 12
#define SIGNALC 13
#define SIGNALD 14
#define SIGNALE 15
#define SIGNALF 16
#define SIGNALG 17


sub ball_catch()
{
 Wait(Time);
 arm_Down;
 hand_catch;
 arm_Up;
 Off(OUT_BC);
 }
 
sub ball_release()
{
 Wait(Time);
 arm_down;
 yasumi;
 hand_release;
 arm_up;
 Off(OUT_BC);
 }
 
task main()
{
 int msg;
 while(true){
  ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
 
  if(msg==SIGNALA){
  ball_catch();
sub ball_catch()　　　　ボールを掴んで持ち上げる
 {
  Wait(Time);
  arm_Down;
  hand_catch;
  arm_Up;
  Off(OUT_BC);
  SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALE);
  }
  if(msg==SIGNALB){
  
sub ball_release()　　　　ボールを缶の上に置く
 {
  Wait(Time);
  arm_down;
  yasumi;
  ball_release();
  yasumi;
  SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALF);
  }
  if(msg==SIGNALC){
  ball_catch();
  hand_release;
  arm_up;
  Off(OUT_BC);
  SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALG);
  }
  if(msg==SIGNALD){
  yasumi;
  ball_release();
  yasumi;
  }
  
task main()
 {
  int msg;
  while(true){
   ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
  
   if(msg==SIGNALA){
   ball_catch();
   Off(OUT_BC);
   SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALE);　　　//赤いボールを掴んだことをマスター側に伝える
   }
   if(msg==SIGNALB){
   yasumi;
   ball_release();
   yasumi;
   SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALF);　　　//赤いボールを缶に乗せたことをマスター側に伝える
   }
   if(msg==SIGNALC){
   ball_catch();
   Off(OUT_BC);
   SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALG);　　　//青いボールを掴んだことをマスター側に伝える
   }
   if(msg==SIGNALD){
   yasumi;
   ball_release();
   yasumi;　　　　　//青いボールを缶に乗せて停止
   }
  } 
 }
}
**全体の流れ [#w87a75f4]

#ref(2018b-mission3 (1).png)


①マスター側：赤いボールをキャッチできる位置に移動しSIGNALAをスレーブに送信

②スレーブ側：SIGNALAを受信したらボールをキャッチしSIGNALEをマスターに返信

③マスター側：SIGNALEを受信したら後退、回転して地点Gを過ぎたあたりで停止

④マスター側：ライントレースを開始。最初の急カーブであえて大きく回ることで地点Fまでショートカット。地点Eで停止

⑤マスター側：缶をサーチする。この時青いボールまでサーチしないように注意する。

⑥マスター側：缶に接近し適当な位置に到着したらSIGNALBをスレーブに送信

⑦スレーブ側：SIGNALBを受信したらボールを缶の上に乗せ、アームを邪魔にならないように上げてからSIGNALFをマスターに返信

⑧マスター側：地点E付近まで戻り青いボールをサーチ。見つけたらキャッチできる位置まで接近しSIGNALCをスレーブに送信

⑨スレーブ側：SIGNALCを受信したらボールをキャッチしSIGNALGをマスターに返信

⑩マスター側：青いボールを乗せる缶を探すのに有利な位置(地点K付近)まで移動し缶をサーチ。発見し接近したらSIGNALDをスレーブに送信

⑪スレーブ側：SIGNALDを受信したらボールを缶の上に乗せて停止


*本体、プログラムの改善点 [#wf6af1b1]
*感想、反省 [#y1e223df]