2016a/Member/ngtrz/Mission3
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[[2016a/Member]]
#contents
*はじめに [#t815dee9]
今回の課題は通常2〜3人であるチームが別チームと合体し5〜6...
私のチームメンバーは、
「zawati」、「ngtrz」、「Ari」、「Etu」、「Tea」の5人チー...
([[2016年度前期 受講生のページ:http://yakushi.shinshu-u.a...
**課題について [#e56365cb]
[[課題2:http://yakushi.shinshu-u.ac.jp/robotics/?2016a%2F...
**ルール [#pa880256]
***基本ルール [#l7b74867]
・紙コップをC地点、D地点にそれぞれ3個(合計6個)置き、C地点...
・紙コップは上下どちらにおいてもかまわない
・2台のロボットの場合はA地点とB地点からスタート、一体型の...
・最終的に黒線で囲まれた輪の中にC地点からの紙コップとD地...
・紙コップを重ねる場所は、必ずしも目的地点の輪の中でなく...
・最終的に紙コップが自力で立っていること、またロボットが...
・競技時間はすべてのコップを重ね終わるまで、あるいは審判...
・審判の合図の後、5秒以内にロボットをスタートさせ、それ以...
・紙コップに色を塗ったり文字や絵をかいてもよいが、穴を開...
・光センサは2セット合わせて2つまで使って良い、その他のセ...
***基本得点の計算方法 [#iff21f93]
1段目の紙コップ3点、2段目の紙コップ6点、・・、n段目のコッ...
奇数段目にあるDのコップと偶数段目にあるCのコップは0点
***技術点の計算方法 [#cfca77c3]
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...
得点の目安：
スタートしてから紙コップの地点まで移動する速さ、正確さ (2...
紙コップをつかむ動作 (3点)
紙コップをゴールまで運ぶ動作の速さ、正確さ (2点)
紙コップを重ねる動作 (3点)
2台のロボットの連携の良さ (3点)
自立型のロボットとしての形や動作の美しさ、斬新さ (3点)
ロボコン出場ロボットとしての完成度 (2点)
その他 (2点)
([[2016年度前期 課題3:http://yakushi.shinshu-u.ac.jp/robo...
**作戦 [#y5ca8070]
私たちは、ロボット2台を別行動させることにしました。
1台は紙コップを自分たちが決めた場所へ運び(以下このロボッ...
もう1台は紙コップを持ち上げ決められた場所へ運びます(以下...
具体的に述べると、
図1
#ref(2016a-mission3(1).png)
スレーブ(S、赤線)はA地点から出発しC地点まで紙コップを取り...
その間マスター(M、緑線)はB地点から出発し☆のところで待機し...
図2
#ref(2016a-mission3(2).png)
そして、スレーブはC地点からP地点へと紙コップを運びマスタ...
信号を受け取ったマスターは紙コップを持ち上げ、Q地点近くの...
図3
#ref(2016a-mission3(3).png)
マスターが作業をしている間、スレーブはP地点から出発しD地...
マスターは作業終了後☆のところに戻り信号が送られてくるまで...
以下紙コップを運び、信号を送り、紙コップを持ち上げ運ぶの...
マスター担当は「zawati」、「ngtrz」、スレーブ担当は「Ari...
なお、ライントレースの有無は各担当で決めました。
*ロボットの説明―スレーブ側 [#pb1b9c01]
#ref(robo5.jpg)
光センサを用いて、ライントレースをしながら進むようにしま...
また超音波センサを用いて、障害物(紙コップ)を認識したらア...
アームの構造、その他細かい部分についてはスレーブ担当であ...
*ロボットの説明―マスター側 [#qeed6834]
#ref(robo6.jpg)
こちらはライントレースをしませんでした。
紙コップを持ち上げているときにライントレースをすると、若...
またこちらも超音波センサを用いて、障害物(紙コップ)を認識...
アームの構造、その他細かい部分についても後述します。
#ref(robo7.jpg)
ちなみに、マスターがマスターだと分かるように、マスターに...
(「マスターちゃん」という名前は私が勝手に付けました)
**マスターアームの構造と経緯 [#y9c8180e]
***アームはどうするか [#l3a4b7f2]
NXTのキットにはモーターが3つありますが、そのうち2つはタイ...
私の頭の中では、
《紙コップをつかむのに1つ、持ち上げるのに1つは必要ではな...
しかし、モーターは1つしかない･･･どうしたら･･･》
と、だいぶ悩みましたが結局いい案は出てこなく、過去の先輩...
すると、モーター1つでつかんで持ち上げているロボットが多々...
その中からいくつか参考にさせてもらい、下の画像のようなア...
先輩方には感謝いたします。
***つかむ仕組み [#b8192726]
#ref(arm1.jpg)
苦労の末できあがりました「クワガタ型アーム」です。
真ん中の黒い棒は残っていたパーツの種類の都合上、どうして...
この時点では不必要なものと思っていましたがあとで役に立ち...
つかむ仕組みは以下の通りで、
#ref(arm2.jpg)
画像下部の垂直ギアを回すことで、2つの歯車間にあるウォーム...
すると、その回転が両隣の歯車に伝わり(赤)、歯車とくっつい...
垂直ギアを時計回りに回せばアームは開き、反時計回りに回せ...
ではこれで紙コップをつかんでみようと、実際に下のようにつ...
#ref(arm3.png)
(丸いのは皿ではなく上から見た紙コップです。)
ぐらぐらしていては安心もできません。困っていると同担当の...
「この黒い棒･･･使えないか？」
すると、
#ref(arm4.png)
ぐらつきが無くなったのです。
2点よりも3点(赤点)のほうが安定感が増すのはこういうことだ...
これにより黒い棒は必要なものとなりました。
***持ち上げる仕組み [#b35436b7]
(絵がガタガタな件、黒い棒の太さが違う件、気にしないでくだ...
#ref(arm5.png)
アームを模式的に表すと上のようになります。
垂直ギアを回すことで(緑)、アームは閉じていきます(青)。
#ref(arm6.png)
アームを閉めていくと紙コップやアーム自身の締め付けが強く...
さらに締め付けを強くすればそれ相応の力が必要となります。
最終的に垂直ギアは動かなくなります。
#ref(arm7.png)
垂直ギアが動かなくなるのでアームには力が加わらなくなりま...
しかし、動力を加え続ける限り垂直ギア自体に力が加わります。
これがアーム全体の重量(赤矢印)より大きくなると、アーム全...
#ref(arm8.png)
そこで、垂直ギアに垂直であるギアを用いて、垂直ギアを動か...
#ref(arm9.png)
アームはその力の向きに沿って持ち上がります。
下げるときはモーターを反対方向にちょいと動かせば、アーム...
これにより、ライントレースをする際に若干の振動で下がって...
ここはもう少し改良ができたのではないかと思いました。
それでも通常の進行であれば全く問題が無かったので、ここで...
#ref(arm10.jpg)
モーターに付けた感じが上の画像です。
ブロックなどを使って取り付けました。
また、アームの下に支えブロックを取り付けることによって、...
**マスター超音波センサの取り付けと経緯 [#s8ac9d26]
***紙コップを認識するには [#i87fdb28]
アームができた次は、紙コップをどうやって認識するかが問題...
最初タッチセンサを付けようという話になりましたが、あいに...
付けるならば、黒い棒の先端にですが、それだと3点が崩れるし...
この時点で使えそうなパーツも少なくなっていたため、少ない...
ありました。超音波センサです。
超音波センサを用いることで「○cm圏内に障害物あったらあれし...
なので、紙コップの認識には超音波センサを使うことにしまし...
***どこに付ける [#ac90f984]
ではその超音波センサをどこに付けるか。
最初本体の上に付けましたが、アームを障害物認識してしまい...
次に本体の横に付けましたが、これもアームを障害物認識して...
ならばと思い、アーム下に付けると、見事アームを障害物認識...
試しに紙コップを置いてみると、きちんと認識しつかみました。
ここで紙コップの認識に成功しました。
(私は
#ref(hontai.png)
↑これを「本体」と呼んでます。)
**結合 [#c0721dd7]
#ref(robo8.jpg)
実際にアームと超音波センサを取り付けた様子が上の画像です。
アーム付モーターはタイヤ付モータ―の上に置き、タイヤ付モー...
超音波センサはアームの下に置き、アーム付モーター、タイヤ...
これでロボットの準備は完了です。
*プログラム [#f8065fd3]
**作戦との変更点 [#jcb8d9eb]
プログラムを組んでいる中で作戦と変更しなければならないと...
・ライントレースをする都合上、スレーブは紙コップをP地点よ...
→☆地点が18cm右へ移動(直線QRから右へ8cm移動)
・紙コップを置き、再び戻る際、その場でUターンする
→マスターのアームとぶつかるので信号が送られてきても少しの...
図4．変更点
#ref(2016a-mission3(4).png)
赤線、青線は後述のメインプログラムで使います。
**注意 [#s9d90515]
スレーブプログラムについてはスレーブ担当である3人([[Ari:h...
ここではマスタープログラムについて説明します。
**float型関数プログラム [#ked62cbb]
課題2([[2016a/Member/ngtrz/Mission2:http://yakushi.shinsh...
float GetAngle(float d) /* dには進みたい距離が入る */
{
const float diameter=5.45; //タイヤの直径(?)
const float pi=3.1415; //円周率(π)
float ang =d/(diameter*pi)*360.0; //角度を計算する
return ang; //角度を返す
}
***90°回転 [#cb5d1e80]
90°回転についても私の課題2のページで紹介しているのでそち...
90°回転の定義は以下の通りです。
#define Ninety GetAngle(8.25)
***&ruby(エル){l};cm進む [#u5e5d6d8]
lcm進むについても私の課題2のページ(2cmとなっていますがlcm...
lcm進むの定義は以下の通りです。
#define Rotary(l) GetAngle(l) // lcm分回転
**定義 [#z14a82fd]
先ほどの「90°回転」、「lcm進む」定義を元に「右旋回」、「...
#define Turn_r RotateMotorEx(OUT_BC,35,Ninety,100,true,f...
#define Turn_l RotateMotorEx(OUT_BC,-35,Ninety,100,true,...
#define Go_F(l) RotateMotorEx(OUT_BC,25,Rotary(l),0,true...
#define Go_B(l) RotateMotorEx(OUT_BC,-25,Rotary(l),0,tru...
また、アームの開閉に必要な定義をしました。
#define Tozire RotateMotor(OUT_A,50,800); //アームを閉じ...
#define Hirake RotateMotor(OUT_A,-25,800); //アームを開...
***アームの開閉定義問題 [#r02fb5f6]
このアームの開閉定義にて問題が起こってしまいました。
「最初にアームをどの位置にしておいて、何度回転させればい...
モーターの回転に過不足があってはいけないのです。
不足していれば紙コップを持ち上げることは無く、逆に過剰で...
(800°回転させて初めて次のプログラムへいくのだが、持ち上げ...
→800°回転を達成しない→次のプログラムへ行けない)
これの対処には2つ考えられます。
1.アームの最初の位置をわかりやすい位置に決めて、回転角度...
2．回転角度を決めて、アームの最初の位置を微調整する
ただ、明らかに1の方が正確であることに間違いはありません。
しかし私たちはなにを考えていたのか2の方でやってしまったの...
アームの位置を微調整したってその位置を覚えていられるはず...
この選択がロボコンでの失敗につながることを、プログラムを...
**紙コップ運搬サブルーチン [#a2db4042]
sub Papercop() //紙コップを認識→持ち上げる→運ぶ→下ろす動...
{
SetSensorLowspeed(S1);
int n=0; //紙コップを認識した回数
while(n<1){
if (SensorUS(S1)<=10){ //紙コップとの距離が10cm以内なら
Go_F(5); //紙コップを取りに行く
Tozire;
Turn_r;
OnRev(OUT_B,50);
Wait(100); //サークルまで直進できるよう調節
Go_F(10); //サークルに向かう
Hirake;
Go_B(10);☆地点に戻る
OnRev(OUT_C,50);
Wait(200); //P地点まで直進できるよう調節
Turn_l;
OnFwd(OUT_B,50);
Wait(100);
Off(OUT_B); //P地点まで直進できるよう調節
Go_B(5); //スレーブが置いた紙コップにぶつからないよう...
n++; //認識回数を増やす
Off(OUT_BC); //待機
}else{
OnFwd(OUT_BC,50); //紙コップを探す
}
}
n=0; //回数リセット
}
**メインプログラム [#p4999229]
スレーブと通信するにあたり、以下を定義しました。
#define CONN 1 //スレーブの接続番号
#define Boot 11 //「紙コップを取りに来てください、マスタ...
(「Boot」は「起動」という意味。マスターを起動させるという...
以下がメインプログラムです。
task main()
{
Go_F(25); //R地点まで進む
Turn_r; //R地点右旋回
OnFwd(OUT_C,50);
Wait(100);
Off(OUT_C); //線(赤)に沿って進めるよう調節
Go_F(15);
OnRev(OUT_C,50);
Wait(100);
Off(OUT_C); //Pと☆を結ぶ線(青)を直進できるよう調節
Turn_l;
Off(OUT_BC);
OnFwd(OUT_B,50);
Wait(100);
Off(OUT_B); //Pと☆を結ぶ線(青)を直進できるよう調節
Go_B(8); //☆地点まで後進
Off(OUT_BC); //待機
int x=0; //メッセージが送られてきた回数
while(x<6){ //紙コップは6個あるため6回繰り返す
int msg; //受け取った値を格納する変数
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg); //MAILBOX1の値...
//trueを指定す...
if(msg == Boot){ //もしメッセージが送られてきたら
Wait(1000); //スレーブとぶつからないように待機して
Papercop();
x++; //メッセージが送られてきた回数を増やす
}else{
Off(OUT_BC); //送られてこない限りは待機
}
}
}
*ロボコン結果 [#c8f2c065]
ロボコン開催1時間前。
私たちはリハーサルをすることにしました。
(実はこのとき初合わせ･･･これも反省点です。)
そしてあの問題が起こってしまったのです。
「あれ、アームの最初の位置ってどこだっけ？」
このアームの最初の位置の微調整で30分は使ってしまったと思...
また、スレーブ側にも問題が起こっていて、電源ONした後最初...
(2回目以降は成功していました)
そんなこんなで数回あわせてやってみました。
すると、最後の方で2段の積み上げに成功しました。
チャンスも2回与えられ、1回目はライントレースができるか分...
そしてロボコンでの発表。
4段の積み上げを成功させることを目標に持ち(5，6段目の紙コ...
予想通り1回目はライントレースの失敗。2回目に賭けました。
2回目はライントレース成功。紙コップも指定の位置に置くこと...
しかし、持ち運びしているときにアームが少し動いてしまった...
マスターは紙コップを持ち上げすぎて途中で止まってしまった...
そして私たちは紙コップを置くことすらできず終わってしまい...
とても残念でした。
あのとき回転角度の微調整をしていれば･･･
もっと早くにマスターとスレーブを合わせることができれば･･･
いろいろと後悔しました。
しかし、技術点は高くつき、技術点において1位をとることがで...
*考察・感想 [#nc98ef6a]
上で述べた通り、私たちは紙コップを置くことすらできず終わ...
反省点も多くありました。
一番の後悔は早めに5人で集まってマスターとスレーブを合わせ...
試験週間でもあったため、作戦を伝える、助言を出し合うなど...
いかに協調性が大事であるかを強く感じました。
このように悪いことが多かったのですが、悪いことだらけでは...
リハーサルで2段を積み上げることができたことは本当に感動し...
教室に響き渡るんじゃないかというくらいの声を上げて喜び合...
この感動は忘れられません。一人では絶対できなかったと思い...
仲間の大切さ、改めて強く感じました。
プログラムに関しては、今回もサブルーチンや定義を用いるこ...
調整の部分でもう少しコンパクトにできるのではないかとも思...
*ロボティクス入門ゼミを通して [#dd1da42f]
実は私は化学系の人です。プログラミング系でも機械系でもあ...
ではなぜこのゼミをとったのか。ほんの少しだけロボットに興...
プログラミングなどやったことがありませんでした。シラバス...
「ウェブを閲覧する程度のパソコンの経験があることが望まし...
と書いてあったので、まあいけるだろうとこのゼミをとりまし...
プログラミングについては先生の話を聞いたり、NXCの入門的ガ...
しかし、やはり初心者。どんなにやっても失敗することが多か...
途中で挫折もしました。途中で逃げたくもなりました。
でもそんな私を支えてくれたのは仲間の存在でした。
仲間がいてくれたからこそ私はここまで来れたのではないか、...
何回も言いますが、仲間の大切さ、協調性の大切さ、強く実感...
コミュニケーション能力も少しは上達したと思います。
このロボティクス入門ゼミをとって本当によかったです。成長...
*おまけ [#l5687249]
ロボコンリハーサルにて動かしているときにですが、
実はスレーブとマスターの大きさはわりと差がありまして、ス...
この2台が主従関係ではなく親子関係に見えてきました。
スレーブが(子供が)紙コップを取りに(おつかいに)行く。マス...
･･･
父「紙コップを6つ買ってきてほしい。」
子「分かったよ！行ってきます！」
父（あの子1人で大丈夫だろうか･･･）
〜子、紙コップを買ってきたが手が小さく1つしか持ってこれな...
子「ごめん･･･1つしか持ってこれなかった･･･」
父「大丈夫だ。ゆっくりでもいいから買ってきてほしい。」
子「じゃあ、また行ってくるね！」
父「行ってらっしゃい。」
〜父、紙コップを棚に入れる(サークルを棚に見立ててます)〜
子「2つ目持ってきた！また行ってくるね！」
･･･
まるでおつかいのようでした。
見ていて和やかでしたね。
ロボコン1回目は子供が迷子になりました。
ロボコン2回目は父親が1個目を持ち上げた瞬間ぎっくり腰にな...
こうしてとらえるのもいいのかもしれませんね。
終了行:
[[2016a/Member]]
#contents
*はじめに [#t815dee9]
今回の課題は通常2〜3人であるチームが別チームと合体し5〜6...
私のチームメンバーは、
「zawati」、「ngtrz」、「Ari」、「Etu」、「Tea」の5人チー...
([[2016年度前期 受講生のページ:http://yakushi.shinshu-u.a...
**課題について [#e56365cb]
[[課題2:http://yakushi.shinshu-u.ac.jp/robotics/?2016a%2F...
**ルール [#pa880256]
***基本ルール [#l7b74867]
・紙コップをC地点、D地点にそれぞれ3個(合計6個)置き、C地点...
・紙コップは上下どちらにおいてもかまわない
・2台のロボットの場合はA地点とB地点からスタート、一体型の...
・最終的に黒線で囲まれた輪の中にC地点からの紙コップとD地...
・紙コップを重ねる場所は、必ずしも目的地点の輪の中でなく...
・最終的に紙コップが自力で立っていること、またロボットが...
・競技時間はすべてのコップを重ね終わるまで、あるいは審判...
・審判の合図の後、5秒以内にロボットをスタートさせ、それ以...
・紙コップに色を塗ったり文字や絵をかいてもよいが、穴を開...
・光センサは2セット合わせて2つまで使って良い、その他のセ...
***基本得点の計算方法 [#iff21f93]
1段目の紙コップ3点、2段目の紙コップ6点、・・、n段目のコッ...
奇数段目にあるDのコップと偶数段目にあるCのコップは0点
***技術点の計算方法 [#cfca77c3]
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...
得点の目安：
スタートしてから紙コップの地点まで移動する速さ、正確さ (2...
紙コップをつかむ動作 (3点)
紙コップをゴールまで運ぶ動作の速さ、正確さ (2点)
紙コップを重ねる動作 (3点)
2台のロボットの連携の良さ (3点)
自立型のロボットとしての形や動作の美しさ、斬新さ (3点)
ロボコン出場ロボットとしての完成度 (2点)
その他 (2点)
([[2016年度前期 課題3:http://yakushi.shinshu-u.ac.jp/robo...
**作戦 [#y5ca8070]
私たちは、ロボット2台を別行動させることにしました。
1台は紙コップを自分たちが決めた場所へ運び(以下このロボッ...
もう1台は紙コップを持ち上げ決められた場所へ運びます(以下...
具体的に述べると、
図1
#ref(2016a-mission3(1).png)
スレーブ(S、赤線)はA地点から出発しC地点まで紙コップを取り...
その間マスター(M、緑線)はB地点から出発し☆のところで待機し...
図2
#ref(2016a-mission3(2).png)
そして、スレーブはC地点からP地点へと紙コップを運びマスタ...
信号を受け取ったマスターは紙コップを持ち上げ、Q地点近くの...
図3
#ref(2016a-mission3(3).png)
マスターが作業をしている間、スレーブはP地点から出発しD地...
マスターは作業終了後☆のところに戻り信号が送られてくるまで...
以下紙コップを運び、信号を送り、紙コップを持ち上げ運ぶの...
マスター担当は「zawati」、「ngtrz」、スレーブ担当は「Ari...
なお、ライントレースの有無は各担当で決めました。
*ロボットの説明―スレーブ側 [#pb1b9c01]
#ref(robo5.jpg)
光センサを用いて、ライントレースをしながら進むようにしま...
また超音波センサを用いて、障害物(紙コップ)を認識したらア...
アームの構造、その他細かい部分についてはスレーブ担当であ...
*ロボットの説明―マスター側 [#qeed6834]
#ref(robo6.jpg)
こちらはライントレースをしませんでした。
紙コップを持ち上げているときにライントレースをすると、若...
またこちらも超音波センサを用いて、障害物(紙コップ)を認識...
アームの構造、その他細かい部分についても後述します。
#ref(robo7.jpg)
ちなみに、マスターがマスターだと分かるように、マスターに...
(「マスターちゃん」という名前は私が勝手に付けました)
**マスターアームの構造と経緯 [#y9c8180e]
***アームはどうするか [#l3a4b7f2]
NXTのキットにはモーターが3つありますが、そのうち2つはタイ...
私の頭の中では、
《紙コップをつかむのに1つ、持ち上げるのに1つは必要ではな...
しかし、モーターは1つしかない･･･どうしたら･･･》
と、だいぶ悩みましたが結局いい案は出てこなく、過去の先輩...
すると、モーター1つでつかんで持ち上げているロボットが多々...
その中からいくつか参考にさせてもらい、下の画像のようなア...
先輩方には感謝いたします。
***つかむ仕組み [#b8192726]
#ref(arm1.jpg)
苦労の末できあがりました「クワガタ型アーム」です。
真ん中の黒い棒は残っていたパーツの種類の都合上、どうして...
この時点では不必要なものと思っていましたがあとで役に立ち...
つかむ仕組みは以下の通りで、
#ref(arm2.jpg)
画像下部の垂直ギアを回すことで、2つの歯車間にあるウォーム...
すると、その回転が両隣の歯車に伝わり(赤)、歯車とくっつい...
垂直ギアを時計回りに回せばアームは開き、反時計回りに回せ...
ではこれで紙コップをつかんでみようと、実際に下のようにつ...
#ref(arm3.png)
(丸いのは皿ではなく上から見た紙コップです。)
ぐらぐらしていては安心もできません。困っていると同担当の...
「この黒い棒･･･使えないか？」
すると、
#ref(arm4.png)
ぐらつきが無くなったのです。
2点よりも3点(赤点)のほうが安定感が増すのはこういうことだ...
これにより黒い棒は必要なものとなりました。
***持ち上げる仕組み [#b35436b7]
(絵がガタガタな件、黒い棒の太さが違う件、気にしないでくだ...
#ref(arm5.png)
アームを模式的に表すと上のようになります。
垂直ギアを回すことで(緑)、アームは閉じていきます(青)。
#ref(arm6.png)
アームを閉めていくと紙コップやアーム自身の締め付けが強く...
さらに締め付けを強くすればそれ相応の力が必要となります。
最終的に垂直ギアは動かなくなります。
#ref(arm7.png)
垂直ギアが動かなくなるのでアームには力が加わらなくなりま...
しかし、動力を加え続ける限り垂直ギア自体に力が加わります。
これがアーム全体の重量(赤矢印)より大きくなると、アーム全...
#ref(arm8.png)
そこで、垂直ギアに垂直であるギアを用いて、垂直ギアを動か...
#ref(arm9.png)
アームはその力の向きに沿って持ち上がります。
下げるときはモーターを反対方向にちょいと動かせば、アーム...
これにより、ライントレースをする際に若干の振動で下がって...
ここはもう少し改良ができたのではないかと思いました。
それでも通常の進行であれば全く問題が無かったので、ここで...
#ref(arm10.jpg)
モーターに付けた感じが上の画像です。
ブロックなどを使って取り付けました。
また、アームの下に支えブロックを取り付けることによって、...
**マスター超音波センサの取り付けと経緯 [#s8ac9d26]
***紙コップを認識するには [#i87fdb28]
アームができた次は、紙コップをどうやって認識するかが問題...
最初タッチセンサを付けようという話になりましたが、あいに...
付けるならば、黒い棒の先端にですが、それだと3点が崩れるし...
この時点で使えそうなパーツも少なくなっていたため、少ない...
ありました。超音波センサです。
超音波センサを用いることで「○cm圏内に障害物あったらあれし...
なので、紙コップの認識には超音波センサを使うことにしまし...
***どこに付ける [#ac90f984]
ではその超音波センサをどこに付けるか。
最初本体の上に付けましたが、アームを障害物認識してしまい...
次に本体の横に付けましたが、これもアームを障害物認識して...
ならばと思い、アーム下に付けると、見事アームを障害物認識...
試しに紙コップを置いてみると、きちんと認識しつかみました。
ここで紙コップの認識に成功しました。
(私は
#ref(hontai.png)
↑これを「本体」と呼んでます。)
**結合 [#c0721dd7]
#ref(robo8.jpg)
実際にアームと超音波センサを取り付けた様子が上の画像です。
アーム付モーターはタイヤ付モータ―の上に置き、タイヤ付モー...
超音波センサはアームの下に置き、アーム付モーター、タイヤ...
これでロボットの準備は完了です。
*プログラム [#f8065fd3]
**作戦との変更点 [#jcb8d9eb]
プログラムを組んでいる中で作戦と変更しなければならないと...
・ライントレースをする都合上、スレーブは紙コップをP地点よ...
→☆地点が18cm右へ移動(直線QRから右へ8cm移動)
・紙コップを置き、再び戻る際、その場でUターンする
→マスターのアームとぶつかるので信号が送られてきても少しの...
図4．変更点
#ref(2016a-mission3(4).png)
赤線、青線は後述のメインプログラムで使います。
**注意 [#s9d90515]
スレーブプログラムについてはスレーブ担当である3人([[Ari:h...
ここではマスタープログラムについて説明します。
**float型関数プログラム [#ked62cbb]
課題2([[2016a/Member/ngtrz/Mission2:http://yakushi.shinsh...
float GetAngle(float d) /* dには進みたい距離が入る */
{
const float diameter=5.45; //タイヤの直径(?)
const float pi=3.1415; //円周率(π)
float ang =d/(diameter*pi)*360.0; //角度を計算する
return ang; //角度を返す
}
***90°回転 [#cb5d1e80]
90°回転についても私の課題2のページで紹介しているのでそち...
90°回転の定義は以下の通りです。
#define Ninety GetAngle(8.25)
***&ruby(エル){l};cm進む [#u5e5d6d8]
lcm進むについても私の課題2のページ(2cmとなっていますがlcm...
lcm進むの定義は以下の通りです。
#define Rotary(l) GetAngle(l) // lcm分回転
**定義 [#z14a82fd]
先ほどの「90°回転」、「lcm進む」定義を元に「右旋回」、「...
#define Turn_r RotateMotorEx(OUT_BC,35,Ninety,100,true,f...
#define Turn_l RotateMotorEx(OUT_BC,-35,Ninety,100,true,...
#define Go_F(l) RotateMotorEx(OUT_BC,25,Rotary(l),0,true...
#define Go_B(l) RotateMotorEx(OUT_BC,-25,Rotary(l),0,tru...
また、アームの開閉に必要な定義をしました。
#define Tozire RotateMotor(OUT_A,50,800); //アームを閉じ...
#define Hirake RotateMotor(OUT_A,-25,800); //アームを開...
***アームの開閉定義問題 [#r02fb5f6]
このアームの開閉定義にて問題が起こってしまいました。
「最初にアームをどの位置にしておいて、何度回転させればい...
モーターの回転に過不足があってはいけないのです。
不足していれば紙コップを持ち上げることは無く、逆に過剰で...
(800°回転させて初めて次のプログラムへいくのだが、持ち上げ...
→800°回転を達成しない→次のプログラムへ行けない)
これの対処には2つ考えられます。
1.アームの最初の位置をわかりやすい位置に決めて、回転角度...
2．回転角度を決めて、アームの最初の位置を微調整する
ただ、明らかに1の方が正確であることに間違いはありません。
しかし私たちはなにを考えていたのか2の方でやってしまったの...
アームの位置を微調整したってその位置を覚えていられるはず...
この選択がロボコンでの失敗につながることを、プログラムを...
**紙コップ運搬サブルーチン [#a2db4042]
sub Papercop() //紙コップを認識→持ち上げる→運ぶ→下ろす動...
{
SetSensorLowspeed(S1);
int n=0; //紙コップを認識した回数
while(n<1){
if (SensorUS(S1)<=10){ //紙コップとの距離が10cm以内なら
Go_F(5); //紙コップを取りに行く
Tozire;
Turn_r;
OnRev(OUT_B,50);
Wait(100); //サークルまで直進できるよう調節
Go_F(10); //サークルに向かう
Hirake;
Go_B(10);☆地点に戻る
OnRev(OUT_C,50);
Wait(200); //P地点まで直進できるよう調節
Turn_l;
OnFwd(OUT_B,50);
Wait(100);
Off(OUT_B); //P地点まで直進できるよう調節
Go_B(5); //スレーブが置いた紙コップにぶつからないよう...
n++; //認識回数を増やす
Off(OUT_BC); //待機
}else{
OnFwd(OUT_BC,50); //紙コップを探す
}
}
n=0; //回数リセット
}
**メインプログラム [#p4999229]
スレーブと通信するにあたり、以下を定義しました。
#define CONN 1 //スレーブの接続番号
#define Boot 11 //「紙コップを取りに来てください、マスタ...
(「Boot」は「起動」という意味。マスターを起動させるという...
以下がメインプログラムです。
task main()
{
Go_F(25); //R地点まで進む
Turn_r; //R地点右旋回
OnFwd(OUT_C,50);
Wait(100);
Off(OUT_C); //線(赤)に沿って進めるよう調節
Go_F(15);
OnRev(OUT_C,50);
Wait(100);
Off(OUT_C); //Pと☆を結ぶ線(青)を直進できるよう調節
Turn_l;
Off(OUT_BC);
OnFwd(OUT_B,50);
Wait(100);
Off(OUT_B); //Pと☆を結ぶ線(青)を直進できるよう調節
Go_B(8); //☆地点まで後進
Off(OUT_BC); //待機
int x=0; //メッセージが送られてきた回数
while(x<6){ //紙コップは6個あるため6回繰り返す
int msg; //受け取った値を格納する変数
ReceiveRemoteNumber(MAILBOX1,true,msg); //MAILBOX1の値...
//trueを指定す...
if(msg == Boot){ //もしメッセージが送られてきたら
Wait(1000); //スレーブとぶつからないように待機して
Papercop();
x++; //メッセージが送られてきた回数を増やす
}else{
Off(OUT_BC); //送られてこない限りは待機
}
}
}
*ロボコン結果 [#c8f2c065]
ロボコン開催1時間前。
私たちはリハーサルをすることにしました。
(実はこのとき初合わせ･･･これも反省点です。)
そしてあの問題が起こってしまったのです。
「あれ、アームの最初の位置ってどこだっけ？」
このアームの最初の位置の微調整で30分は使ってしまったと思...
また、スレーブ側にも問題が起こっていて、電源ONした後最初...
(2回目以降は成功していました)
そんなこんなで数回あわせてやってみました。
すると、最後の方で2段の積み上げに成功しました。
チャンスも2回与えられ、1回目はライントレースができるか分...
そしてロボコンでの発表。
4段の積み上げを成功させることを目標に持ち(5，6段目の紙コ...
予想通り1回目はライントレースの失敗。2回目に賭けました。
2回目はライントレース成功。紙コップも指定の位置に置くこと...
しかし、持ち運びしているときにアームが少し動いてしまった...
マスターは紙コップを持ち上げすぎて途中で止まってしまった...
そして私たちは紙コップを置くことすらできず終わってしまい...
とても残念でした。
あのとき回転角度の微調整をしていれば･･･
もっと早くにマスターとスレーブを合わせることができれば･･･
いろいろと後悔しました。
しかし、技術点は高くつき、技術点において1位をとることがで...
*考察・感想 [#nc98ef6a]
上で述べた通り、私たちは紙コップを置くことすらできず終わ...
反省点も多くありました。
一番の後悔は早めに5人で集まってマスターとスレーブを合わせ...
試験週間でもあったため、作戦を伝える、助言を出し合うなど...
いかに協調性が大事であるかを強く感じました。
このように悪いことが多かったのですが、悪いことだらけでは...
リハーサルで2段を積み上げることができたことは本当に感動し...
教室に響き渡るんじゃないかというくらいの声を上げて喜び合...
この感動は忘れられません。一人では絶対できなかったと思い...
仲間の大切さ、改めて強く感じました。
プログラムに関しては、今回もサブルーチンや定義を用いるこ...
調整の部分でもう少しコンパクトにできるのではないかとも思...
*ロボティクス入門ゼミを通して [#dd1da42f]
実は私は化学系の人です。プログラミング系でも機械系でもあ...
ではなぜこのゼミをとったのか。ほんの少しだけロボットに興...
プログラミングなどやったことがありませんでした。シラバス...
「ウェブを閲覧する程度のパソコンの経験があることが望まし...
と書いてあったので、まあいけるだろうとこのゼミをとりまし...
プログラミングについては先生の話を聞いたり、NXCの入門的ガ...
しかし、やはり初心者。どんなにやっても失敗することが多か...
途中で挫折もしました。途中で逃げたくもなりました。
でもそんな私を支えてくれたのは仲間の存在でした。
仲間がいてくれたからこそ私はここまで来れたのではないか、...
何回も言いますが、仲間の大切さ、協調性の大切さ、強く実感...
コミュニケーション能力も少しは上達したと思います。
このロボティクス入門ゼミをとって本当によかったです。成長...
*おまけ [#l5687249]
ロボコンリハーサルにて動かしているときにですが、
実はスレーブとマスターの大きさはわりと差がありまして、ス...
この2台が主従関係ではなく親子関係に見えてきました。
スレーブが(子供が)紙コップを取りに(おつかいに)行く。マス...
･･･
父「紙コップを6つ買ってきてほしい。」
子「分かったよ！行ってきます！」
父（あの子1人で大丈夫だろうか･･･）
〜子、紙コップを買ってきたが手が小さく1つしか持ってこれな...
子「ごめん･･･1つしか持ってこれなかった･･･」
父「大丈夫だ。ゆっくりでもいいから買ってきてほしい。」
子「じゃあ、また行ってくるね！」
父「行ってらっしゃい。」
〜父、紙コップを棚に入れる(サークルを棚に見立ててます)〜
子「2つ目持ってきた！また行ってくるね！」
･･･
まるでおつかいのようでした。
見ていて和やかでしたね。
ロボコン1回目は子供が迷子になりました。
ロボコン2回目は父親が1個目を持ち上げた瞬間ぎっくり腰にな...
こうしてとらえるのもいいのかもしれませんね。
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