[[2019a/Member]]
#contents
*課題2 [#j6c97f06]
**内容 [#v79404bd]
「紙に書いた黒い線に沿ってロボットを動かしボールを運ぶ」という課題だった。
**コース [#ubf47f1a]
今回は以下のようなコースでロボットを動かした。~
※写真
*作成したロボット [#lb902c52]
今回は上のようなロボットを作成した。課題1の時とは違い今回使ったEV3のモーターはかなり正確だったのでギアは使っていない。今回は以下の二点を工夫した。
**�．◆璽� [#f979355c]
ボールを運ぶためのアームはこのようなものにした。~
**�▲�ラーセンサー [#vaf8cbc4]
カラーセンサーは黒線の有無がしっかりわかるようなるべく地面に近づけるようにした。~
*プログラムの準備 [#nc12a535]
**モジュールのインポート [#k6f4f48a]
#!/usr/bin/env python3
from ev3dev.ev3 import *
import time
**インスタンスと定数の作成 [#p2659269]
mR = LargeMotor("outA")
mL = LargeMotor("outB")
mB = MediumMotor("outC")
cs = ColorSensor("in1")
cs.mode = "COL-REFLECT"
speed_sp = 100
black_line_reflection = 7
インスタンスの名前の由来は
-右側(&size(20){R};ight)のモーター(&size(20){m};otor)
-左側(&size(20){L};eft)のモーター(&size(20){m};otor)
-ボール(&size(20){B};all)を持つために使うモーター(&size(20){m};otor)
-カラーセンサー(&size(20){c};olor&size(20){s};ensor)~
である。~
今回カラーセンサーは反射光の強さを0〜100の値で返すCOL-REFLECTモードを使った。~
また、定数の使い道は以下の通り。
-speed_sp: モーターを動かす速度。今回はライントレースを正確にするために±100と遅めにした。
-black_line_reflection: 黒い線上をカラーセンサーで明るさ測定したときの値。カラーセンサーで地面の明るさ測定をしたときこの値より低い値が出たら黒い線の上にいると判断する。
**関数の定義 [#na7bd91a]
今回は以下の関数を定義した。
-ロボットを前進させる関数
-ロボットを時計回り/反時計回りに回転させる関数
-黒い線の右側/左側をライントレースさせる関数
-ロボットにボールをキャッチ/シュートさせる関数
***ロボットを前進させる関数 [#nb5fb2fc]
def forward(distance):
mR.run_timed(time_sp=distance / speed_sp * 2000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=distance / speed_sp * 2000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
time.sleep(distance / speed_sp * 2)
引数:~
-distance: 前進させる距離をmmで指定する。
この関数の説明:~
-time_spはtime_sp=1000,speed_sp=360のとき180mm進むので、そこから逆算した。
***ロボットを時計回りに回転させる関数 [#g394ebd7]
def clockwise(angle):
mR.run_timed(time_sp=angle / speed_sp * 2000, speed_sp=-speed_sp, stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=angle / speed_sp * 2000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
time.sleep(angle / speed_sp * 2)
引数:~
-angle: 時計回りに回転させる角度を度数法で指定する。~
この関数の説明:~
-二つのタイヤの真ん中を中心として時計回りに回転させる。
-time_spはtime_sp=1000,speed_sp=360の時ロボットが180度回転したのでそこから逆算した。
***ロボットを反時計回りに回転させる関数 [#ec2e07dc]
def counter_clockwise(angle):
mR.run_timed(time_sp=angle / speed_sp * 2000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=angle / speed_sp * 2000, speed_sp=-speed_sp, stop_action="hold")
time.sleep(angle / speed_sp * 2)
引数:~
-angle: 反時計回りに回転させる角度を度数法で指定する。~
この関数の説明:~
-二つのタイヤの真ん中を中心として反時計回りに回転させる。
-time_spはtime_sp=1000,speed_sp=360の時ロボットが180度回転したのでそこから逆算した。
***黒い線の右側をライントレースさせる関数 [#u0eb7987]
def right_side_line_trace():
action_log = [False for _ in range(30)]
while True:
del action_log[0]
if cs.value() <= black_line_reflection:
# black
mR.stop(stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=1000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
action_log.append(True)
else:
# white
mL.stop(stop_action="hold")
mR.run_timed(time_sp=1000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
action_log.append(False)
if all(action_log):
mR.stop(stop_action="hold")
mL.stop(stop_action="hold")
break
この関数の説明:
-黒い線の右側をライントレースする関数。
-具体的には
++もし地面の明るさがblack_line_reflectionを下回っていたら黒い線の上だと判断して右前方に進む。
++もし地面の明るさがblack_line_reflectionを上回っていたら黒い線の上ではないと判断して左前方に進む。
++一定時間黒い線の上いたら(具体的には30回連続して地面の明るさがblack_line_reflectionを下回っていたら)交差点だと判断して止まる。
という動作をすることによってライントレースをする。
***黒い線の右側をライントレースさせる関数 [#c8f8543c]
def left_side_line_trace():
action_log = [False for _ in range(30)]
while True:
del action_log[0]
if cs.value() <= black_line_reflection:
# black
mL.stop(stop_action="hold")
mR.run_timed(time_sp=1000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
action_log.append(True)
else:
# white
mR.stop(stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=1000, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
action_log.append(False)
if all(action_log):
mR.stop(stop_action="hold")
mL.stop(stop_action="hold")
break
この関数の説明:
-黒い線の左側をライントレースする関数。right_side_line_trace関数とほとんど同じ。
-具体的には
++もし地面の明るさがblack_line_reflectionを下回っていたら黒い線の上だと判断して左前方に進む。
++もし地面の明るさがblack_line_reflectionを上回っていたら黒い線の上ではないと判断して右前方に進む。
++一定時間黒い線の上いたら(具体的には30回連続して地面の明るさがblack_line_reflectionを下回っていたら)交差点だと判断して止まる。
という動作をすることによってライントレースをする。
***ロボットにボールをキャッチさせる関数 [#a5abc7a9]
def catch():
mB.run_to_rel_pos(position_sp=-60, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
time.sleep(1)
この関数の説明:~
-speed_spはモーターの向きの関係で負になっている。
-スリープさせる時間が1秒なのは、この関数が実行される前のアームの位置がわからないため。1秒あればペンを動かすには問題ないと判断した。
***ロボットにボールをシュートさせる関数 [#e61015b9]
def shot():
# Release the ball from the arm.
mB.run_to_rel_pos(position_sp=60, speed_sp=speed_sp, stop_action="hold")
time.sleep(1)
# Move backward.
mR.run_timed(time_sp=500, speed_sp=-1000, stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=500, speed_sp=-1000, stop_action="hold")
time.sleep(0.5)
# Move forward
mR.run_timed(time_sp=700, speed_sp=1000, stop_action="hold")
mL.run_timed(time_sp=700, speed_sp=1000, stop_action="hold")
time.sleep(0.7)
この関数の説明:~
-ボールをシュートさせる関数。具体的には
++アームからボールを外す。
++後ろに下がる。
++前進してボールを蹴る。
という動作によってボールをシュートする。
*ロボットを動かす [#tc49018c]
**MからKまで [#n3ed3468]
# from M to K
left_side_line_trace()
**KからLまで [#x1406737]
# from K to L
clockwise(35)
forward(180)
catch()
**LからKまで [#cb355441]
# from L to K
counter_clockwise(180)
left_side_line_trace()
**KからJまで [#i85caada]
# from K to J
counter_clockwise(45)
forward(100)
clockwise(115)
left_side_line_trace()
time.sleep(1)
**JからIまで [#wd2aedee]
# from J to I
counter_clockwise(30)
left_side_line_trace()
**IからHまで [#xe99016b]
# from I to H
forward(30)
left_side_line_trace()
**HからGまで [#df1d1c2d]
# from H to G
forward(20)
left_side_line_trace()
**GからDまで [#f35ec9dc]
# from G to D
forward(20)
left_side_line_trace()
time.sleep(1)
**DからGまで [#j40fe254]
# from D to G
forward(20)
right_side_line_trace()
**GからBまで [#o558f4fd]
# from G to B
forward(30)
right_side_line_trace()
time.sleep(1)
shot()
![[PukiWiki]](image/robotics-logo-small.jpg "[PukiWiki]"){kind=logo}
