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目次
#contents
*課題について [#a47a085e]
詳細はこちら[[2019a/Mission3]]
*ロボットについて [#gb9d2e77]
**ピンポン玉を運ぶ [#u59512b4]
**玉を運ぶ [#u59512b4]
アームはL(L')のボールを直接つかむものとGHIJ(G'H'I'J')のボールをプラ容器ごとつかむものの２つとした．
アームはL(L')の玉を直接つかむものとGHIJの玉をプラ容器ごとつかむものの２つとした．
#ref(IMG_4076.jpeg)
#ref()
#ref(IMG_4072.jpg)
プラ容器内の玉はロボット上部の斜面を伝い反対側に落ちるようにした．
#ref(IMG_4084.jpeg)
#ref(IMG_4082.jpg)
**線に沿っての移動 [#b3b16030]
センサを2つ前部に設置し，またその2つのセンサ同士の距離もできるだけ狭めることでより精密にフィールドの線を辿るようにした．
センサを2つ前部に設置し，その2つのセンサ同士の距離もできるだけ狭めることで交差点での停止動作がより正確にできるようにした．また線の左右どちらを辿ろうともセンサを２つ利用することにでロボットがプログラムにかかわらず線の中央に近いところを走ることができる．
#ref(IMG_4075.jpg)
*プログラムについて [#edc022db]
**玉を運ぶ [#u59512b4]
玉を運ぶためには
**基本動作の定義 [#xf9a2829]
まず数値・ロボットが移動するための動きを以下のように定義する
**線に沿っての移動 [#b3b16030]
#define step1 38
#define step2 45
#define step3 53
#define step4 60
#define step5 68
#define left0 OnFwd(OUT_A,60);OnRev(OUT_B,60);
#define left1 OnFwd(OUT_A,60);Off(OUT_B);
#define right0 OnFwd(OUT_B,60);OnRev(OUT_A,90);
#define right1 OnFwd(OUT_B,60);Off(OUT_A);
#define forward OnFwd(OUT_AB,60);
#define back OnRev(OUT_AB,60);
まずロボットの基本的な動きを以下のように定義する
#defineにより定義されたものは以下の通りである．
|プログラム名|内容|
|step1~5|光センサの値域を5つに分けたもの|
|left0|左タイヤを動かし左折する|
|left1|両タイヤを動かし左折する|
|right0|右タイヤを固定し右折する|
|right1|両タイヤを動かし右折する|
|forward|前進する|
|back|後進する|
定義した動作をまとめると下の通りになる．
sub follow_line_left()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){ //2つのセンサが黒を感知するとき
t0=CurrentTick();
forward; //直進する
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));//2つのセンサが灰色を感知するまで
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_1<step1){
left0;
}else if(SENSOR_1<step2){
left1;
}else if(SENSOR_1<step3){
forward;
}else if(SENSOR_1<step4){
right1;
}else if(SENSOR_1<step5){
right0;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub follow_line_right()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
forward;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_2<step1){
right0;
}else if(SENSOR_2<step2){
right1;
}else if(SENSOR_2<step3){
forward;
}else if(SENSOR_2<step4){
left1;
}else if(SENSOR_2<step5){
left0;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub follow_line_back()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
back;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_2<step1){
right0;
}else if(SENSOR_2<step2){
right1;
}else if(SENSOR_2<step3){
back;
}else if(SENSOR_2<step4){
left1;
}else if(SENSOR_2<step5){
left0;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub start_right()
{
right1;
Wait(100);
}
sub start_left()
{
left1;
Wait(100);
}
sub across()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
forward;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_1<step5){
forward;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
subによって定義されたプログラムは以下の通り．
|プログラム名|内容|
|left0|左旋回|
|left1|左折|
|right0|右旋回|
|right1|右折|
|forward|直進|
|follow_line_left()|線の左側を線に沿って前進し交差点で停止する|
|follow_line_right()|線の右側を線に沿って前進し交差点で停止する|
|sub follow_line_back()|線の右側を線に沿って後進し交差点で停止する|
|start_right()|右回転する|
|start_left()|左回転する|
|across()|線上で直進し線から外れると停止する|
またロボットがボールを掴み保持したまま移動するためのアーム動作と必要な数値を以下のように定義する．
sub ball_catch1()
{
OnFwd(OUT_A,40);
Wait(200);
OnRev(OUT_B,50);
Wait(500);
OnRev(OUT_A,60);
Wait(700);
Off(OUT_AB);
}
sub ball_throw1()
{
OnFwd(OUT_A,40);
Wait(100);
OnFwd(OUT_B,50);
Wait(500);
OnRev(OUT_A,60);
Wait(700);
Off(OUT_AB);
}
#define step1 45
#define step2 53
#define step3 61
#define step4 69
#define step5 75
sub ball_catch2()
{
OnRev(OUT_C,50);
Wait(150);
Off(OUT_C);
}
線の左右の淵に沿って移動するプログラムは以下のとおりである．ミッションより丁字路でロボットは一時停止しなければならないため，コース上ロボットは場所によって線の左右どちらの境界も辿れるようにしなければならない．ここでは線の左側を辿るサブルーチンをline_left,右側を辿るサブルーチンをline_rightとした．
subで定義したプログラムは以下の通り．
sub line_left() //線の左側を走行するプログラム
{
SetSensorLight(S3);//光センサを起動
long t0=0,t1=0,tm=1;//交差点認識の為に時間を定義
while(t1-t0<tm){ //交差点でない時は実行するプログラム
if(SENSOR_3<step1){ //線中央にあるとき
left0;t0=CurrentTick(); //左旋回し時間を計測
until(SENSOR_3<step3); //境界を認識するまで続ける
t1=CurrentTick(); //旋回した時間を計測
}else if(SENSOR_3<step2){ //線上に入ったとき
left1; //左折する
}else if(SENSOR_3<step3){ //境界上にあるとき
forward; //直進する
}else if(SENSOR_3<step4){ //線から外れたとき
right1; //右折する
}else if(SENSOR_3<step5){ //完全に線から外れたとき
right0; //右折する
}
} //交差点に入ったとき
Off(OUT_AB); //停止する(1秒間)
Wait(1000);
}
|ball_catch1()|玉を掴み持ち上げる|
|ball_throw1()|玉を下げ置く|
|ball_catch2()|プラ容器を掴む|
sub line_right() //線の右側を走行するプログラム
{
SetSensorLight(S3);//光センサを起動
long t0=0,t1=0,tm=1;//交差点認識の為に時間を定義
while(t1-t0<tm){ //交差点でない時は実行するプログラム
if(SENSOR_3<step1){ //線中央にあるとき
right0; t0=CurrentTick(); //右旋回し時間を計測
until(SENSOR_3<step3); //境界を認識するまで続ける
t1=CurrentTick(); //旋回した時間を計測
}else if(SENSOR_3<step2){ //線上にあるとき
right1; //右折する
}else if(SENSOR_3<step3){ //境界上にあるとき
forward; //直進する
}else if(SENSOR_3<step4){ //線から外れたとき
left1; //左折する
}else if(SENSOR_3<step5){ //完全に線から離れたとき
left0; //左旋回する
}
} //交差点にある時
Off(OUT_AB); //停止する(1秒間)
Wait(1000);
}
**コースを走るプログラム [#c80fddce]
ロボットがボールを掴み移動するにはロボットが停止したタイミングでアームを動かさなければならない．
そのためタイヤを動かすNXTをマスター，アームを動かすNXTをスレーブとして互いにプログラムを終了したことを通信でやり取りできるようにした．
#define step1 45
#define step2 53
#define step3 61
#define step4 69
#define step5 75
#define left0 OnFwd(OUT_A,20);OnRev(OUT_B,20);
#define left1 OnFwd(OUT_A,20);Off(OUT_B);
#define right0 OnFwd(OUT_B,20);OnRev(OUT_A,20);
#define right1 OnFwd(OUT_B,20);Off(OUT_A);
#define forward OnFwd(OUT_AB,20);
#define up OnRev(OUT_C,20);Wait(500);Off(OUT_C);
#define down OnFwd(OUT_C,20);Wait(500);Off(OUT_C);
sub line_left()
sub send_msg1() //メッセージの送受信(親機)
{
SetSensorLight(S3);
long t0=0,t1=0,tm=15;
while(t1-t0<tm){
if(SENSOR_3<step1){
t0=CurrentTick();
left0;until(SENSOR_3<step3);
int msg;
while(msg!=SIGNALOFF1){ //SIGNALOFFと受け取るまで
SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALON1); //CONNにSIGNALON1を送る
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg); //メッセージを受け取る
}
}
sub receive_msg1() //メッセージの送受信と玉を掴むプログラム(子機)
{
int msg;
while(msg!=SIGNALON1){ //SIGNALONと受け取るまで
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg); //メッセージを受け取る
}
ball_catch1();
PlaySound(SOUND_UP);
SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALOFF1);//親機にSIGNALOFF1を送る
}
receive_msg1()を実行させたのち，親機でfollow_lineの次にsend_msg1()を実行すると親機は線を辿り終えたところで子機にSIGNALON1を送信し，メッセージを受けた子機がball_catch1()を実行し玉を掴む．また掴み終えたところで子機から親機にSIGNALOFF1を送りそのメッセージを受けた親機はsend_msg1()を終了し次のプログラムを実行するようになる．
またPlaySound(SOUND_UP)は通信が正常にできたときアームを動かし終えた合図としてプログラムの確認用に入れてある．
**コースを走るプログラム [#c80fddce]
実際に発表実行できたプログラムは以下の通り.
マスター側
#define step1 38
#define step2 45
#define step3 53
#define step4 60
#define step5 68
#define left0 OnFwd(OUT_A,60);OnRev(OUT_B,60);
#define left1 OnFwd(OUT_A,60);Off(OUT_B);
#define right0 OnFwd(OUT_B,60);OnRev(OUT_A,90);
#define right1 OnFwd(OUT_B,60);Off(OUT_A);
#define forward OnFwd(OUT_AB,60);
#define back OnRev(OUT_AB,60);
#define CONN 1
#define SIGNALON1 10
#define SIGNALOFF1 11
#define SIGNALON2 20
#define SIGNALOFF2 21
#define HALF 1900
sub follow_line_left()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
forward;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_3<step2){
}else if(SENSOR_1<step1){
left0;
}else if(SENSOR_1<step2){
left1;
}else if(SENSOR_3<step3){
}else if(SENSOR_1<step3){
forward;
}else if(SENSOR_3<step4){
}else if(SENSOR_1<step4){
right1;
}else if(SENSOR_3<step5){
}else if(SENSOR_1<step5){
right0;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub line_right()
{
SetSensorLight(S3);
long t0=0,t1=0,tm=15;
while(t1-t0<tm){
if(SENSOR_3<step1){
t0=CurrentTick();
right0; until(SENSOR_3<step3);
sub follow_line_right()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
forward;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_3<step2){
}else if(SENSOR_2<step1){
right0;
}else if(SENSOR_2<step2){
right1;
}else if(SENSOR_3<step3){
}else if(SENSOR_2<step3){
forward;
}else if(SENSOR_3<step4){
left1;
}else if(SENSOR_3<step5){
}else if(SENSOR_2<step4){
left1;
}else if(SENSOR_2<step5){
left0;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub follow_line_back()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
back;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_2<step1){
right0;
}else if(SENSOR_2<step2){
right1;
}else if(SENSOR_2<step3){
back;
}else if(SENSOR_2<step4){
left1;
}else if(SENSOR_2<step5){
left0;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub start_right()
{
right1;
Wait(100);
}
sub start_left()
{
left1;
Wait(100);
}
sub across()
{
SetSensorLight(S1);
SetSensorLight(S2);
long t0=0,t1=0,st=1;
while(t1-t0<st){
if((SENSOR_1<step1)&&(SENSOR_2<step1)){
t0=CurrentTick();
forward;
until((SENSOR_1<step3)&&(SENSOR_2<step3));
t1=CurrentTick();
}else if(SENSOR_1<step5){
forward;
}
}
Off(OUT_AB);
Wait(1000);
}
sub send_msg1()
{
int msg;
while(msg!=SIGNALOFF1){
SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX1,SIGNALON1);
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
}
}
sub send_msg2()
int msg;
while(msg!=SIGNALOFF2){
SendRemoteNumber(CONN,MAILBOX2,SIGNALON2);
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX2,true,msg);
}
}
task main()
{
long t=1000; //交差点で停止後に進む時間をt=１秒とする
forward; //Aから出発
Wait(1000);
line_left(); //MからKまで進みKで停止
forward; //交差点を直進
Wait(t);
line_left(); //KからLまで進みKで停止
up; //ピンポン玉を拾う
left0; //Lで回転し方向転換
Wait(2000);
line_right(); //LからKまで進みKで停止
right0; //Lで回転し方向転換
Wait(t);
line_right(); //KからJまで進みJで停止
left1; //Jで回転
Wait(t);
line_left(); //JからIまで進みIで停止
repeat(2){
forward; //丁字路を直進
Wait(t);
line_left(); //コースを進む
} //IからH，HからGまで進みGで停止
forward; //丁字路を直進
Wait(t);
line_right(); //GからF，Eを通りDまで進みDで停止
forward; //交差点を直進
line_right(); //DからCを通りBまで進みBで停止
down; //ピンポン玉を置く
OnRev(OUT_AB,20); //後進
follow_line_left();
right_s;
Wait(200);
forward;
Wait(900);
Off(OUT_AB);
send_msg1();
right_s;
Wait(HALF);
follow_line_right();
send_msg2()
}
スレーブ側
#define CONN 1
#define SIGNALON1 10
#define SIGNALOFF1 11
#define SIGNALON2 20
#define SIGNALOFF2 21
sub ball_catch1()
{
OnFwd(OUT_A,40);
Wait(200);
OnRev(OUT_B,50);
Wait(500);
OnFwd(OUT_AB,100); //勢いをつけてボールに接触，シュート
Wait(t);
Off(OUT_AB);//静止
OnRev(OUT_A,60);
Wait(700);
Off(OUT_AB);
}
sub ball_throw1()
{
OnFwd(OUT_A,40);
Wait(100);
OnFwd(OUT_B,50);
Wait(500);
OnRev(OUT_A,60);
Wait(700);
Off(OUT_AB);
}
sub ball_catch2()
{
OnRev(OUT_C,50);
Wait(150);
Off(OUT_C);
}
sub receive_msg1()
{
int msg;
while(msg!=SIGNALON1){
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg);
}
ball_catch1();
PlaySound(SOUND_UP);
SendResponseNumber(MAILBOX1,SIGNALOFF1);
}
sub receive_msg2()
{
int msg;
while(msg!=SIGNALON2){
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX2,true,msg);
}
ball_throw1();
PlaySound(SOUND_UP);
SendResponseNumber(MAILBOX2,SIGNALOFF2);
}
task main()
{
receive_msg1();
receive_msg2();
}
*まとめ [#b0ca178b]
準備・練習の時はうまくいったのに本番うまくいかなかったのは電池の残量やプログラムの確認不足といった準備不足であったと思う．だが線を辿る精度をより高めたり，ロボットが停止してから滑らかに玉を拾う動作に移行できたりと今まで学習した内容を使いこなせていたと思う．
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