目次
#contents
-------
*課題 [#j189b85e]
[[2017b/Mission2]]
コース１を選択。
*製作したロボットについて [#rc2df458]
**前期型 [#o07f0a09]
#ref(2017b/Member/ibu/Mission2/reTracer1.jpg,100%,ろぼっと１)
デフォルトの車体に、カラーセンサとミッション１の機構をそのままに取り付けた。~
カラーセンサの位置決定には時間を費やし、ライントレースに最適な位置に設置した。~
また、カラーセンサの精度を高めるため、ブルドーザーを参考に整地用ブレードを取り付けている。
アームは前回の[[X軸制御機構>2017b/Member/ibu/Mission1#b22f294e]]をそのまま流用。
***問題点 [#g19d6801]
アームの幅が大きすぎるため、走行時にコップを弾き、目標のコップをつかめないことがあった。
**後期型 [#te69ab3b]
#ref(2017b/Member/ibu/Mission2/reTracer2.jpg,100%,ろぼっと２)
むつかしいことは考えず、回転運動をそのままアームに伝えるシンプルな構造とした。~
これにより、コップを弾いてしまう問題は解決された。
*プログラムの説明 [#x4210f86]
**コース１・２共通のプログラム [#o379a41a]
import ev3dev.ev3 as ev3
import time
# assertで接続出来てないときはどこが接続できていないかメッセージを表示して、プログラムを停止する。
# どのモータが接続できていないのか分かりやすくなる。
# 右タイヤに繋がっているモータのインスタンスを作成
mr = ev3.LargeMotor('outC')
assert mr.connected, "Connect right large motor to port C"
# 左タイヤに繋がっているモータのインスタンスを作成
ml = ev3.LargeMotor('outD')
assert ml.connected, "Connect left large motor to port A"
# コップを掴み、上げ下げするための機構に繋がるモータのインスタンスを作成
arm = ev3.MediumMotor('outB')
assert arm.connected, "Connect arm medium motor to port B"
# カラーセンサのインスタンスを作成、反射光の量（0~100）を測定するモードに変更
cs = ev3.ColorSensor()
assert cs.connected, "Connect a color sensor to any sensor port"
cs.mode = 'COL-REFLECT'
position_sp_to_angle = 17/9 # モータの回転角度で、車体の回転角度を求めるときに使う
position_sp_to_angle = 17/9 # モータの回転角度で、車体の回転角度(°)を求めるときに使う
target_val = 50 # 反射光量の目標値（ラインの境界）
std_speed = 40 # 移動の標準スピード
kp = std_speed*0.04 # ライントレースの比例制御の定数
position_sp_to_cm = 20.05 # モータの回転角度で、車体の回転角度を求めるときに使う
position_sp_to_cm = 20.05 # モータの回転角度で、車体の移動距離(cm)を求めるときに使う
intersection_time = 0.23 # 交差点と判断するときの秒数
angle_stabilization_time = 0.3 # ラインと車体が並行になるために必要な時間
def run_until_intersection(edge):
'交差点が見つかるまで走り、見つけたらビープ音を鳴らして止まる'
global global_edge # global_edgeをグローバル変数として宣言
global_edge = edge # 引数のedgeをグローバル変数にする
start_time = time.time()
for motor in mr, ml:
motor.run_direct()
# 交差点と判断するまでライントレースを続ける
while time.time()-start_time <= intersection_time:
line_following(edge)
if 10 < cs.value() < 100: # ラインの外にきたら測定している時間をリセット
start_time = time.time()
ev3.Sound.beep()
while abs(cs.value()-target_val) > 10: # 目標値に近づける
line_following(edge)
for motor in mr, ml:
motor.stop(stop_action='brake')
def line_following(edge):
'ライントレースのベースとなる関数'
if edge == 'left_edge':
p = (cs.value()-target_val)*kp
elif edge == 'right_edge':
p = (target_val-cs.value())*kp
else:
print('invalid edge')
if p > 0:
mr.duty_cycle_sp = std_speed-p
ml.duty_cycle_sp = std_speed
elif p <= 0:
mr.duty_cycle_sp = std_speed
ml.duty_cycle_sp = std_speed+p
def change_following_edge():
'トレースする線を切り替える関数'
line_adjust_by_time(global_edge)
if global_edge == 'right_edge':
circle(90)
move(2)
circle(-90)
elif global_edge == 'left_edge':
circle(-90)
move(2)
circle(90)
def move(distance):
'車体の前後移動を行う関数。距離(cm)で指定できる。後退するときは負の値を使う'
for motor in mr, ml:
motor.run_to_rel_pos(position_sp=distance*position_sp_to_cm,
speed_sp=std_speed*5,
stop_action='brake')
for motor in mr, ml:
motor.wait_while('running')
def circle(rotation_angle):
'車体の回転を行う関数。角度角度を指定できる。半時計回りが正'
if rotation_angle < 0:
signs = [-1, 1]
elif rotation_angle >= 0:
signs = [1, -1]
for motor, sign in zip([mr, ml], signs):
motor.run_to_rel_pos(position_sp=sign*abs(rotation_angle)*position_sp_to_angle,
speed_sp=std_speed*5,
stop_action='brake')
for motor in mr, ml:
motor.wait_while('running')
def intersection_go_straight():
'交差点を見つけたとき、直進するための関数'
if global_edge == 'left_edge':
circle(-70*1.2)
elif global_edge == 'right_edge':
circle(70*1.2)
for motor in mr, ml:
motor.run_direct()
while abs(cs.value()-target_val) > 10:
line_following(global_edge)
for motor in mr, ml:
motor.stop(stop_action='brake')
def intersection_turn_right():
'交差点を見つけたとき、右折するための関数'
if global_edge == 'left_edge':
circle(-145)
move(2)
def intersection_turn_left():
'交差点を見つけたとき、左折するための関数'
if global_edge == 'right_edge':
circle(145)
move(2)
def init_arm():
'アームの初期化を行うための関数。アームが閉じた状態を初期値にすることで、他のarm系統の関数が使用できる'
arm.reset() # del stop_action='hold'
input('Press Enter to initialize closed arm position')
arm.reset()
def close_arm():
'アームを閉じる'
arm.run_to_abs_pos(position_sp=0,
speed_sp=std_speed*5/2,
stop_action="hold")
arm.wait_while("running")
def open_arm():
'アームを開く'
arm.run_to_abs_pos(position_sp=-80,
speed_sp=std_speed*5/2,
stop_action="hold")
arm.wait_while("running")
def line_adjust_by_time(edge, stab_time=angle_stabilization_time):
'線と車体を並行にするための関数。交差点を検知したあとなどに車体が斜めになるので作った'
for motor in mr, ml:
motor.run_direct()
start_time = time.time()
while time.time()-start_time < stab_time:
line_following(edge)
for motor in mr, ml:
motor.stop(stop_action='brake')
**コース１での走行プログラム [#s8814e23]
#!/usr/bin/env python3
from tracer_v176 import *
init_arm()
# start car sound
# Aをスタート
run_until_intersection('right_edge')
intersection_turn_right()
run_until_intersection('right_edge')
# Bを直進
intersection_go_straight()
run_until_intersection('right_edge')
# Cを右折,Fを直進
intersection_turn_right()
change_following_edge()
# avoid misdetection of sharp turn as intersection
for motor in mr, ml:
motor.run_direct()
start_time = time.time()
while time.time()-start_time < 14:
line_following('left_edge')
for motor in mr, ml:
motor.stop(stop_action='brake')
open_arm()
run_until_intersection('left_edge')
time.sleep(1) # 一時停止
# X地点の紙コップを取得
close_arm()
# Rを左折
intersection_turn_left()
run_until_intersection('left_edge')
# Pを直進
intersection_go_straight()
run_until_intersection('left_edge')
# Qを左折
intersection_turn_left()
run_until_intersection('left_edge')
# Sを直進(一時停止)
time.sleep(1)
intersection_go_straight()
# avoid misdetection of sharp turn as intersection
for motor in mr, ml:
motor.run_direct()
start_time = time.time()
while time.time()-start_time < 6:
line_following('left_edge')
for motor in mr, ml:
motor.stop(stop_action='brake')
run_until_intersection('left_edge')
# Sを直進(一時停止)
time.sleep(1)
# Y地点に紙コップを置いてコースに戻る
circle(75)
move(7)
open_arm()
move(-7)
circle(-75)
intersection_go_straight()
run_until_intersection('left_edge')
close_arm()
arm.reset()
# Fを左折(一時停止)
time.sleep(1)
intersection_turn_left()
run_until_intersection('left_edge')
# Cを右折(一時停止)
time.sleep(1)
intersection_turn_right()
# D地点へ(ゴール)
move(16)
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