Attribute System

ジャンク奇行。 ときどき ラクガキ。

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ロボトレース、2018東日本

2018-09-03 07:41:17 | ロボコン
 おはようございます、ヌキヲです。
先日の9/1(土)にはマイクロマウスの東日本地区大会がありました。
私もロボトレース競技にエントリーしてきたので報告します。

えー、昨年からロボフェスというのを開催し、
その中の一種目としてマイクロマウスが入る形ですね。
そのほかには相撲やロボカップ、ロボワンなんかがあるようです。

今年から場所をパシフィコ横浜に移動しました。
会場はかなり広いですが、ロボット競技会がひしめき合っているので、
控えスペースはわりと狭い感じでした。
欲を言えばもうちょっとゆったり座りたいですが、あまり無理も言えませんね。


さて、気を取り直して結果行きましょう。

結果:棄権。

かなC。
いえ、マシンの走りはわりとキビキビしてるのですよ?
走ればの話ですが。
なんとスタートスイッチが死にまして、スタートはもちろんのこと、
コース上でキャリブレーションもパラメータ変更もできなくなりました。

もう詰んだ・・・と思ったのですが、知り合いに半田ごて借りて直そうとします。
でもうまくいきません。
パターンもはがすし、マイコンのピンはブリッジするし。
吸取り線、ニッパー、配線材、テスターなどいろいろな人に借りましたがダメでした。
某チャッピーさんありがとうございました。

そして、そうこうしているうちに出走準も過ぎ去っていました。
いや、受付したのに出走順にいないとかダメでしょ(苦笑
運営にもご迷惑をおかけしました。申し訳ありませんでした。
そして、参加賞もらいそびれました。



さて、気を取り直してマシンの紹介です。




フォルム的には初心者丸出しの板トレーサですね。
実は 8/4、8/5 に MFT2018 があり、そちらが終わってから設計しました。
設計製作は、メカ3日、回路3日、ソフト1週間という突貫工事マシンです。

マイコン : PIC32MX274F256D
センサADC : MCP3208
センサ : TPR-105F x8
エンコーダ : AS5600 x2
ジャイロ : MPU-6050 (I2C)
モータ : A-Max 16mm 249099
モータドライバ : TB6612FNG
バッテリー : Nano-tech 2S 350mAh (65C130C)

マイコンは結構新しいデバイスで、以前のモノよりクロックがアップしているのですが、
それ以外がゴミクソに劣化していてリプレースとしては使い物になりません。

注意点は 33pin(RB4) 34pin(RA4) の SOSC ピンです。
このピンは TRIS なども実装されていますが、出力にできません。
I/Oリマップの場合どうなるのか確認してませんが、単純な LATx は使用不可です。
メーカ側も後から分かったみたいですが、
エラッタに載せずにデーターシートに注釈で載せてきました。
もうこのままの仕様で行くってことでしょうかね??


モータは初めてのマクソンです。
詳細は不明のアリの中古です。
1個 $6 でリーズナブルです。
10個買って1個変な音がしたので、9個は使えそうかな?
3V 定格で 2S 7.4V かけてますが、わりと使えそうです。

3Dプリントも試しました。
ただ、ギヤ比を 20:42 にしてしまったのと、
かみ合わせがあまりよろしくないのとで、採用を見送りました。
結局手加工の 8:50 をアルミ版のマウントで使ってます。


壊れたスイッチは秋月で売ってる小さいタクトスイッチです。
表面実装用タクトスイッチ SKRPACE010(5個入)\100
これ、リセットスイッチにも使ってるんですが、そっちはなぜか壊れません。
2016年のマシンでも同じ傾向だったので何かあるんでしょうけど、原因不明です。
強く押しすぎるのかなぁ?




というわけで、11月の認定大会が全日本へのラストチャンスになりました。

最後になりますが、素晴らしい大会を開催していただきありがとうございました。
これからも継続して参加していけたら、そして生徒もつれていけたらいいな、
なんて思っていますのでよろしくお願いします。

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ロボットアスリートCUP 2018.05 in アミュー厚木

2018-05-30 00:53:56 | ロボコン
 先日の 5/26(sat)、5/27(sun) はアミュー厚木にて ロボットアスリートCUP が行われ、
恒例ながら生田パソ部も多脚部門に参加したので報告します。

kame


今回は残念ながらクッパさんが故障中のため2台のエントリーでした。
デザインのほうも生徒たちが頑張って(?)くれました。

enter


・ロボット名:ENTER(えんたー)

PCのキーボードのエンターキーがモチーフだそうです。
紙粘土で作ったら、濡れ雑巾くらいの重さがあり、ロボットにはかなり可哀そうでした。

モーションをいじったところ、ワケが分からなくなって、危うく走らないところでしたが、
生徒自身でちゃんと走るところまで持っていけました。
その点は評価できると思います。


出ッ汁ー!


・ロボット名:出ッ汁ーーー!(だっしー)

パソコン部→コン部→コンブ→昆布
という脳内変換があったそうで、昆布出汁にしたそうです。
昆布が結んであったのも細かいところですが面白いかったかな。

こちらはモーションはいじらず、パラメータ調整のみでした。
それでもエンターより早かったのはびっくりですね。



さて結果ですが、今回は一つも入賞できませんでした。
某チームケンさんとか、3冠もとっていいなぁって指をくわえてる感じですね。

ところで、カメロボなのですが、結構年数が経ってきたためか、
あちこちボロボロで、各モータの整合性もとれなくなってきています。
なぜか ビーチフラッグ競技 のタイムが 30秒 超えます。
このカメロボさん、頑張れば 20秒 切れるのよ??
ってことで、一度大幅なオーバーホールが必要かもしれません。


それにしても競技人口が少なすぎです!!
多脚部門の出走数が、20メートル 1台、ビーチフラッグ 3台 ってのは悲しくなります。
こう、わーと人口が増える手段はないものだろうか??
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ロボットランサー2017(21)

2018-03-25 23:00:00 | ロボコン
こんばんはヌキヲです。
本日は第21回ロボットグランプリ(2018年3月大会)があり、
私もロボットランサー競技へ10回目のエントリーをしたので報告します。

robotgrandprix


は?10回目?って感じですが、そう節目の年ですね。
10回も参加してまだスタンダードクラスに居るの?って感じで悲しいです。

思い起こせば、我が生田高校パソコン研究部は第2回大会に初めて
スカベンジャー競技に参加しました。
そこでランサーを見て、ホントはこれがやりたい・・・と思ったものです。
(多分第1回大会は見学しています)

しばらくはスカベンジャーに注力していましたが、2008年に初めてランサーに
エントリーして(そして棄権して)以来、毎年継続して参加してきました。
ヌキヲさん大学に行けなかったため、すべて独学です。
本とネットを読み漁り、試行錯誤を繰り返して今に至ります。

最近では高校生と一緒に大会に参加できるまでになりました。
今年は生徒の都合がつかず久しぶりにボッチ参加でしたが、
やりたいと言っているので来年はきっと出てくれることでしょう。



では今回の成績です。

予選 40点
決勝 840点 10位

えー、予選で 40点 だった時には「今年のロボグラ終わったな」って思いました。
普段からいくと 100点 前後で予選通過が切られるからです。
今回はエントリーの半数が棄権で、「全体」のレベルも低めだったのかな?
得点を取った人は決勝進出となりました。
※全体のレベルは低めでしたが、上位陣のレベルは高めだったことを追記しておきます。



さて、今回のマシン紹介行きましょう。

Dolly'17L Dolly'17L


名前 : Dolly'17L
走行モータ : [マブチ] RE-260RA x4
ステアリングモータ : [Faulhaber] 2224G0301
ランスサーボ : [TowerPro] MG995
エンコーダ : 光学自作 1280パルス/回転(逓倍済) x1
マイコン : PIC32MX270F256D
ADC : MCP3208
ラインセンサ : TPR-105F x8
ジャイロ : [STmicro] L3GD20
モータドライバ : ディスクリート自作

えー、久しぶりのニューマシンです。
基板類はすべて 2016年 のモデルで、生徒のマシンとも一緒ですが、
車体はすべて新設計しました。

「このマシンどれくらい(期間)で作ったの?」って聞かれたので書いておくと、

なんと 3日 です(笑

設計は前にしてあったのですが、なかなか制作できずにいました。
1日 でひぃひぃ言いながら、切り出し・穴あけ・曲げ 加工をして、
2日 かけて配線と組み立てを済ませました。

えぇ、申し込み時点では文字通り影も形もありませんでしたとも。



今回のマシンは結構リーズナブルにできていて、
お高いのはステアリングモータだけです。
ここだけは多少お金をかけていいパーツを使わないとダメなようです。
ホントはアリでマクソンの中古を買ったのですが、電圧が合わず使えませんでした。
そのマクソン、マジクソンだった?
泣く泣く昨年のマシンから引っぺがして使ってます。

260モータ はアキバで見つけたジャンクで、一個 100円 でした。
ランスサーボも秋月で 1000円 のモデルです。
槍の長さにもよりますが、トルク的にはギリギリですね。
速度があまりないので、早いマシンには向きません。
残念ながら秋月では販売終了で、後継モデルの MG996 に替わってしまいました。
そちらもおいおい入手して試してみようと思います。



問題になった点は 260モータ が結構電流食いだったことです。
3.0V 定格でストールカレントが 2.56A です。
3cell 11.1V かけると 9.472A ですね!
モータドライバーが 3ch しかないので前後のモータで並列にしたのが運の尽き。
おりしも 自作ドライバ は 17A です。
約 19A もかければそりゃ当然燃えますよねー(´・ω・`)

ちなみに MCR でおなじみのモノは電圧調整してあって
6.0V で 2.55A なのでよく考えられています。

燃えたのが試走会で、2枚やっちゃいました。
もう走れないってことで、早めに帰って治すことにしたのです。
・・・て訳で、槍の角度は全然未調整でした。


そのままではまた燃えるので解決策を考えます。
並列でダメなら直列でいいじゃん!←安直な!
分岐ケーブルを作って、当日を迎えるのですが、全然走りません。

そこで、モータドライバを 2段 スタックしたら良くね?と気づくわけです。
ただケーブルがないので来年かなーなんて思ってました。
でも時間がありそうなのでやることにします。まさかの 3階 建て基板!

足りないケーブルは、ゼンサバー用の予備 2本 を解体して即興で作りました。

コネクタ


交換は間に合ったのですが、いかんせん時間が無くて走行パラメータが合わせられず、
さらにマシンフラグを飛ばして大慌てで直して、フラグを間違えました。
その結果が予選の 40点 に如実に表れていますね。



今回のマシンを調整してみての感想は、「ブレーキが弱い」ことが挙げられます。
エンコーダがタイヤとリンクしていないため、
速度制御をしていないことが大きな原因だと思います。
4輪 にエンコーダを付けるのは現実的ではないので、
とりあえず後輪にだけつけてみようかな?



今年もいろいろな方にお声をかけていただきました。
成績は振るいませんが、知名度だけは上がってきたようですね。
このブログも結構見に来てもらえているようで、特にトランジスタの使い方ですかね、
自作ドライバの回路も載っているので興味があったら見てみてください。

ともかく、とてもとてもうれしいことです。ありがとうございます。

最後になりますが、素晴らしい大会を開催いただきましたこと感謝申し上げます。
また来年以降も継続して参加していけたらと思っておりますので、
どうぞよろしくお願いいたします。
ありがとうございました。
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ロボットの足回り。

2017-12-13 23:44:41 | ロボコン
 こんばんはヌキヲです。
今回は、DC ロボットの足回りの紹介です。
Mice のアドベントカレンダーで面白い記事があったので、
便乗(?)してうちの方法を紹介します。

今回は Mini-Z のタイヤを使うバージョンです。
大きいタミヤスポーツタイヤの場合は 新しいハブ をご覧ください。

まず、シャフトとハブの関係は次の2通りあります。

① シャフト固定、ギヤとホイールが締結されており、回転する。
② シャフトごと回転する

エンコーダが内臓だったり、付けない場合は①が使えます。
今回は①の話で、磁器エンコーダを使う②はまた今度紹介します。




部品はホイール、ベアリング(620ZZ) x2、スパーギア と、これだけです。

ホイールはナローオフセット 2.5mm か、ワイドオフセット 3mm を使います。

スパーギアに8φの穴をあけます。
これが偏心してしまいかなり難しいです。
私の近辺には旋盤などなくボール盤のみなのでなおさらです。
写真は Aliexpress で見つけた安い奴のなのですが、精度が悪いです。
大会で KHK歯車 を教えてもらったので今度使用してみる予定です。




ギヤとベアリングをホイールに嵌めます。
ギヤは普通なら圧入だけで十分固定されますが、気になる方は接着してください。

この際、某ア〇キもブログに書いてある通り、
ベアリングとベアリングの間にスペーサ(シムリング等)を入れるべきなのですが、
量産では手間やコストがかかるので割愛してます。




シャフト側です。
モノはステンレスキャップの M2x15 です。
こちらはスプリングワッシャーとナイロンナットを使い、完全固定してしまいます。
なぜかこのタイプをあまり見かけないのできっと珍しいのでしょうね。

ギヤ厚が合わない場合はスペーサや手近なナットで位置を調整します。




取り付けた写真です。
最後にナイロンナットで締めますが、ベアリング間にスペーサを入れなかったので、
締めた後45°~90°ほど緩めます。
あまり緩めるとガタが出るのでほどほどに。
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ロボットアスリートCUP 2017.11 in アミュー厚木

2017-11-26 21:30:27 | ロボコン
 こんばんはヌキヲです。
先日は 11/25(土) は ロボットアスリートCUP の多脚部門(脚3本以上) がありました。
私も 生田高校パソコン研究部 の皆さんと参加してきたので報告します。

今回の出場と結果は以下の通りです。

ビーチフラッグ競技
・キョン - 準優勝
・デンキネズミ - 準決勝敗退

自立20メートル走
・メカクッパ - 記録5メートル

すみません、写真撮り忘れたので今度撮って足しておきます。
今回は1年生がやる気を出してくれて、新しいデザインを2つ作ってくれました。

写真

チョッパーとピカチューなのですが、今回からルールに
「著作権者の許可を得ていないキャラクター等に酷似した外装・塗装は審査対象外とする」
という附則が加わってしまい、審査対象外になってしまいました。

これは主催者側が、後日動画などを利用する際に著作権に配慮する形となったものです。
ロボット名もそのままでは受け付けてもらえず、ひねった形となっています。


・・・ちょっと著作権気にしすぎじゃないですかね?
まぁ、某ジャスラック管理の音楽とかだとこのくらい気にする必要がありますよね。

著作権法からいくと、これでこのデザインを配布や販売をした場合は問題ありますが、
ロボットの装飾は競技者が制作し使用するものなので個人利用の範囲内です。

それを動画にとって紹介しても、そのデザインが入手できるわけではありません。
「こんなの作った人がいます!」はいけないことなのでしょうか?
うーん、この動画で会社(ロボットゆうえんち)として利益を得るならダメかもしれません。
難しい問題ですね。


今回の大会中、カメロボの足はギヤが一つとモータが2つ死にました(合掌
しかし、ロボットゆうえんちさんでバルク(?)がとても安く売っていたので大助かりです。
部費でも買おうと思っていて、先生が見積もりを学校に持って行きました。
買えるといいな。



さて、今回はプログラムの解説を少し掘り下げてできました。
変数の話で 1の補数 2の補数 の話までしたり、
比較演算や論理演算の話で XOR を紹介したりしました。
「これ、面白い!」
って反応もらえてとてもうれしかったです。

これからロボットランサーの季節に入ります。
プログラムも頑張らないと追いつけないし、
表面実装のはんだ付けもしたいと言っているので、
これから準備を進めていきます。

大会シーズンの後はしばらくはテスト期間が続きます。
そのあと、今のやる気がしぼまないことを祈っています。
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青少年のためのロボフェスタ2017

2017-11-22 02:06:58 | ロボコン
 こんばんはヌキヲです。
先日の 11/18(土) 19(日) は青少年のためのロボフェスタが開催されました。
私も生田高校パソコン研究部のみんなと参加してきたので報告します。

あれ?と思われた方は鋭い!!
そうです、全日本マイクロマウス大会とバッチリかぶって早数年。
これが毎年なんとも悩ましい限りです。
私は今年、18日のロボトレース競技で予選落ちしたため、19日の決勝には行かず、
ロボフェスのほうに参加したわけです。

昨年はロボトレで決勝に進出したため、こちらは全く行くことができませんでした。
ちょっと残念な気もしますが、こちらに参加できたのもホッとする感じがします。



さて、ここ2年くらいうちのブースではゲームを展示しているためゲーセンと化しています。
ロボットの祭典でなんでゲーム?という声が聞こえてきそうですが、
高校生がプログラムを組んで自分たちで作ったゲームです。
もちろんサンプルがあり、それを改良して今の形にしました。
だいたい6月に始めて9月の文化祭に間に合わせるので、およそ3か月ですね。

Unity を使って2Dベクトルの計算や sin cos を使った弾幕の軌道計算、
そしてロマンあふれるホーミング弾などを勉強します。
今年の一年生はやる気があって、自分でも入門書を読んでいじっていました。

なんでゲームを展示して、体験してもらうのか。
「なんだ、ゲームって体験するだけ?」
なんていう親御さんがいらっしゃいましたが、
高校生になったらこのくらい作れるんだよってところを見てもらって、
自分たちは将来どうするのか見極めてほしいところです。



もう一つ目玉があり、プログラミングを体験してもらうコーナーです。
Vstone さんの BeautoMiniARM を使ってブロックをつなぎ合わせるタイプです。
好きなブロックを組み合わせるだけでなく、ループや分岐も体験できます。

BeautoMiniARM には課題が入っています。
付属のコースを走れるようにプログラムすることですね。
こちらも盛況のわりにちゃんと取り組める人が少なくてちょと悲しいです。
小学生では集中力が足りない分もあるかと思いますが、折角教えてくれる人がいるのです。
ただのアトラクションではなくて、もっとここでしかできないことを体験してほしいです。

それにしても、やっぱり人に教えるのって難しいですね。
自分もちゃんとわかってて、それを伝えなくてはいけないのですから。
こちらは1年生にお願いしました。
交代要員もいなくて大変だったようですが実りもあったのではないでしょうか?



ロボットが動く、立ち上がるだけで歓声が上がる時代はとっくの昔に終わりました。
今はどこまで生物らしく振舞えるかを争っていることと思います。
そんなこれからの時代を担っていく人員を一人でも多く掘り起こしたい。
そういう思いで参加されている団体がほとんどなのではないでしょうか?
もちろん自分の研究に加わらなくても、ライバルでもそのほかでもいいのです。

イベントが盛況になるのはとてもうれしく、ありがたいことですが、
参加する立場に温度差を強く感じるようなイベントになってきた気がします。

最後になりますが、運営の皆様、ご来場の皆様ありがとうございました。
頑張った生徒諸君と顧問の先生にも感謝いたします。
また来年以降も継続して開催していただけるよう願っています。
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ロボトレ全日本2017(38)

2017-11-22 01:14:13 | ロボコン
 こんばんはヌキヲです。
先日は 11/17(金), 18(土), 19(日) は 第38回全日本マイクロマウス大会 でした。
参加された方お疲れさまでした!
私も6度目の出走をしてきましたので報告します。

robotrace2017


えー、普通に完走はしました。
そして 2走目 にゴールを通り過ぎるという悲しい出来事がありました。
きっと寝過ごしたのでしょう。

で、タイムを稼ぐなら 3走目 に期待がかかるのですが、
今回は 3走目 にドリフト走行をしたかったので 1走目 が結果のタイムとなりました。

なんと 87位 ですって。

今回の予選コース、すごいハイレベルな戦いになりましたね。
13m のコースを 1位・2位 は4秒台、10秒切って 67位ですよ!?

それと今回は撮れ高が悪くて走行動画がありません。



では恒例のマシン紹介です。

robotrace2017


はい、今年はニューマシンをあきらめましたm(_ _)m
これは 2014年 モデルの改良版です。
特にこれと言って特徴がない普通のマシンですね(白目

解説・審査の先生に「○○さんのマシンは年々完成度が上がっていきます」
なんてコメントいただきましたが、申し訳ありませんイベント多すぎて
時間が足りませんでした。
イベント増やしたのは自分なので自業自得ですが。


それでもちょっと面白いことやりたいと思って、四輪ステアリングマシンにして、
前述のとおり 3走目 にドリフトをしようと思ったわけです。

それにしても今年はステアリングマシンが多かったですね!
まさか某ア〇キがそのステアリングマシンに負けてしまいました。
来年はもっともっと増えそうな予感がして怖いです。


結果から言うとドリフトは成功しませんでした。
路面とタイヤのグリップの相性が悪くて全く横滑りしなかったのです。

マシンの性質上タイヤをスリップさせないと R10 を曲がり切れないのですが、
MCR(マイコンカーラリー)で定番のシリコンシートを
駆動輪に巻くとグリップしすぎて R10 を曲がり切れませんでした。
逆にシリコンシートを巻かないとツルツルと滑ってしまう感じで全然グリップしません。

ここで Twitter にて紹介したドリフト動画を張っておきます。
ロボトレマシンでは撮れなかったので、ロボットランサーの動画です。




わかりにくいですが、カーブの手前で駆動輪を外側に振り、
ドリフトしてカーブを曲がっています。

某河野さんがロボットランサーでやったのとそっくりな二番煎じですが、
自分でできると楽しくて仕方がありません(ドヤ


これはジャイロを使えば割と簡単にできることがわかりました。

偏差 = 目標角速度 - 現在角速度

で、ジャイロを使った PID をすると思います。
実際は PD 制御の方が大多数だと思いますが、
この時に I 成分を与えるとカーブの出口でドリフトします。
差動二輪のマシンでもできますが、ステアリングがあると顕著です。

なので、カーブ入口から無理やり I に近い信号を与えてオフセットしてやります。
既知のコースなら簡単にできることがわかると思います。
ラジコンならマ〇オカートみたいにボタンでかけても面白いかもしれませんね。

もしかしたら、ステアリング角度にパルス状のオフセットを与えれば、
横滑りしやすくなるかもしれないことに、終わってから気づきました。
今度実験したいと思います。



そのステアリング角度をどうしたらいいか?
という質問をいただきましたので私の方法を紹介します。

まず、仮想曲率というのを用意します。
±4096 で、±45度 と仮定しました。
45度では曲がり切れないので、仮想曲率を最大 ±60度 ±5461 まで伸ばします。
ステアリングサーボには仮想曲率を ±4096でリミットをかけ、
サーボの振り幅を掛け、4096 で割る(実際はビットシフト)だけです。

サーボ角 = 仮想曲率 x 振り幅 / 4096

センサバー側では PD-I というのに落ち着きました。
よく I-PD というのを聞くと思いますが、
それの逆で PD した結果を I として足し合わせます。
そして I のリミットを ±5461 とし、この結果を仮想曲率としました。



さて、マイクロマウス2017終わってしまいましたね。
みな様お疲れさまでした。
いろいろな方に声をかけていただいたりして、
とてもとても楽しいひと時で、幸せでした。
このブログもだいぶ影響力が出てきたのか、
昨年ちらっと書いたマーカレスの話題も突っ込まれたりしました。
もっともっと競技者のすそ野を広げられるように技術的なことも頑張る所存ですので、
今後ともぜひよろしくお願いいたします。

運営・ボランティアスタッフの方々、
競技者・観戦者一丸となって素敵な大会を過ごせたこと感謝申し上げます。
どうもありがとうございました。

来年も変わらず参加できることを願っています。
そろそろマウスにも手を出したいといって何年になるやら?
長文ご精読ありがとうございました。
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ロボトレ東日本地区大会2017(35)

2017-10-19 22:51:37 | ロボコン
 こんばんはヌキヲです。
先日はマイクロマウスの東日本地区大会が東京工芸大学で行われました。
今年からロボトレース競技も開催され、私も出走してきたので報告します。

結果はRRRで3走ともリタイアでした。
えー、かなり悲しい結果ですがコースアウトではなく、交差点での右マーカ誤検出です。
そもそも前日の試走会で右マーカが怪しかったので、帰宅後プログラムを変更してます。
それでも家のコースでは調整しきれず、ダメダメな結果に終わりました。


まるで参考にならないマシンですが一応スペックを開示しておきます。

Dolly'17R


Name : Dolly'17R
MPU : [Microchip] PIC32MX270F256D
GYRO : [ST] L3GD20
Motor : [Mabuchi] RC-280SA2865
MotorDriver : 自作
Steering Motor: [Portescap] 16G88
LineSensor : LBR-127HLD x8
LineSensor ADC : [Microchip] MCP3208B
Encoder : 反射型光学式自作 1280パルス/回転(256倍逓倍済)
Battery : Lhino 610mAh 3S
Weight : 460g


探索 1m/s、トップスピード 2m/s が限界と振るいません。
また、最後の方でステアリングモータの動作が怪しくなりました。
もしかしたらブラシがダメになったのかな?

マーカ処理についてちょっとメモしておきます。

marker01


ADCでマーカを読むと上のような波形が来るはずです。
そこで下のような範囲を読みマーカ確定を採ると思います。

marker01a marker01b


左は浅く広く、右は深く狭くといった感じですね。
さらに次のようなものもあります。

marker01c


マーカ終了後一定距離までマーカが続かないか確認してからの確定です。
これは交差点に斜めに侵入した際にマーカが断続してしまう時のための対策です。
欠点はマーカ確定のタイミングが遅れることですかね。

ほかにいい案があったら教えてほしいところです。

さて、練習コースですが動画をつけておきます。




短いコースで走りを確認するために、周回します。
これは某Oさんが会場でやってたのでマネして即興で実装してみました。
スタートボタンを押した回数だけ周回します。3回押しているので3周ですね。

うーん、マシンが重たいので加速が遅いですね。
加速とスピードがもうちょっと出せたらいい感じじゃないでしょうか?


今回はダメダメな結果でしたが、全日本の前にいろいろデータが取れてよかったです。
これが全日本だったらと思うとゾッとしますね。
大会主催・運営にはとても感謝いたします。
特に今回からロボトレも競技に入ったのでうれしく思います。
また、3大会合同開催ということで、普段目にしないほかの大会も見ることができました。
ロボット研究会仲間と相撲のミニサイズとか面白そうだねなんて話してます。
来年以降も継続して開催していただけるよう願っています。
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MakerFaireTokyo2017 に出展しました。

2017-08-11 00:40:55 | ロボコン
 こんばんはヌキヲです。
今日は表題の通り先日行われた MakerFaireTokyo2017 に出展してきましたので報告します。

今回の展示物は卓上で遊べる小型ライントレーサこと
デスクトップライントレーサの新作です。

DLT3


その名も DLT3 !!
ついに DLT シリーズも 3作目 になりました。
※ブログでは試作機とか載せてるので厳密には 3作目=3号機 ではないです。

今回はいままで見送っていたジャイロとエンコーダを載せました!
速度制御が可能になり、バッテリー残量に関係なく同じ速度で走れます。
また、コース記憶が可能になっており、覚えたコースで直線を加速するなど、
曲率に応じた加減速走行が可能です。

はい、まんまロボトレースですね(笑
違いはライン幅が 10㎜ なことと、マーカがまったくないことです。
ハーフロボトレースと言えば言えなくもないです。
某ア〇キにも「競技になったらマジでやるよ!」って言われました。
・・・手も足も出ないので、勘弁してください。



そのうち HP の方も更新しますが、マシンスペックいきます。

マイコン : STM32F373C8
モータ : 8520 Coreless
エンコーダ : AS5600
ジャイロ : MPU-6050
ラインセンサ : TPR-105F
バッテリー : Li-po 1cell 240mAh

マイコンは初めて STM32 を使いました。
FPU や DSP命令 も載ってる高性能モデルなのですが
いつも通り整数演算のみでまったく使ってません。

今回とても楽だったのが PC との通信に USB を使った点です。
プログラム変更に DFU、パラメータ変更やテストに CDC です。
ドライバーも Windows10 では WindowsUpdate で
自動的にインストールされるみたいなのでとても便利です。
頒布の際も、ライターだの USB-UART だの用意してもらわなくていいので
敷居を下げてくれると思います。

問題点はメモリが 64KB+16KB ではちょっと少なかったかな?
それでも現在の設定で 32m 保存できるので十分実用的ですが。


モータの 8520 というのは、φ8.5mm 長さ 20mm という意味で、
小型のドローンなどに使われているコアレスモータです。
回転方向が二種類あり、ケーブルの色が違います。
どっちでも性能は変わりませんが、どっちを使うか決めておくといいと思います。


続いてエンコーダ、これ結構聞かれました。
磁気エンコーダで有名な AMS製 ですが、
回転角度が出るいわゆるアブソリュート型を使いました。
皆さんがよく使うのは QEI出力 のあるタイプだと思うのですが、
あれは一個 1000円 程度して量産に向きません。
こちらは一個 $2 程度で磁石付きです。

分解能は 12bit で DAC出力になっていますので ADC で読むだけです。
I2C とかも載っているのですが、アドレスピンとかがないので、
同じバスに2個載せられません。

アブソリュート→インクリメンタル変換は差分を取るだけですが、
4096 と 0 の境界をまたぐときが問題になりますね。

diff diff


これは内側と外側の違いで、簡単に反転できます。
問題は条件で、私は前回との差分が 2048(半分) より小さくなるように設定しました。


最後にジャイロ、これは 6軸(3軸加速度+3軸ジャイロ) あるモデルですが、
今回はジャイロの yaw軸 しか使ってません。
現在速度で割るとカーブの曲率が出せるのでコース情報にします。

キャリブレーションを取らないと積分したときに角度情報がどんどんずれてしまう
いわゆるドリフトがあります。ネットに一杯情報がありますが、
メーカのレジスタマップに載ってないので、気づくのが遅れました。
1秒間の平均を取って負号を反転してレジスタに書き込むとオフセットしてくれます。




頒布についても何人かに訊かれたので書いておくと、
今回はプロトタイプ一号でして、いろいろ変更点があるので、
基板のリビジョンアップをしてからの頒布になります。
前モデルが 4000円でしたが、部品点数がかなり増えているので値上がりします。
5000円 程度で納められたらいいな?なんて甘い期待でしょうか?


終わった後、コース上にはブレーキ痕が多数残っていました。
タイヤのグリップが相当減ってそうです(笑
見た目ではわかりにくいですが、思った以上にブレーキの力が強いのですね。
それにしても2日間でいったい何メートル走ったのでしょうね?



最後になりますが、立ち寄ってくださった皆様に感謝申し上げます。
今回、用意したペーパーは2日間で350枚お渡ししました。
5年前は30枚とかだったのでとても信じられません。
ありがとうございました。

毎回こんな私に付き合ってくれる men100%氏 にも感謝です。
途中でコンビニに走ってくれたとか、頭が上がりません。
どうもありがとう!!

そして、MakerFaireを開催してくれたオライリー他スタッフの皆様
にも感謝しております。どうもありがとうございました!

さて、これから量産化をどんどん進めないといけませんね!
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ロボットランサー(20)

2017-03-26 23:53:11 | ロボコン
こんばんはヌキヲです。
本日は第20回ロボットグランプリがありました。
私もロボットランサー競技に9回目のエントリーをしまして出場してきたので報告します。

今回は予選 580点 4位、決勝 1160点 6位と、念願の千点越えを出せました。
いやー、予選がよかったのでちょっと緊張しましたね。

その予選で槍の精度がよさげだったので、
決勝で速度あげたら得点がもうちょっと伸びるかな?と思ったのですが、
的を突いた反動でネジが緩んで、走り終わった後にはサーボがグラグラになってました。
そしてまさかのネジ一本行方不明という。
コース上に落ちてたらごめんなさいです。

前日の試走会でもギヤのイモネジが緩んでたりしたので、
ネジ類は細心の注意で締めなおさないとダメなのを痛感した大会でしたね。
重要なところはロックタイトなどの接着剤も視野に入れるべきでしょう。

生徒の方は、4台作って2台エントリーしました。
どちらも相次ぐマシントラブルを解決できず予選敗退でした。
今年はアルミ加工や基板製作も自分たちでやったのでショックが大きかった模様です。
少しでも楽しく感じてくれたら私としてもうれしいのですが、はてさて??




では恒例のマシン紹介行きましょう!

Lancer2016


MPU : PIC32MX250F128D
ステアリングモータ : Faulhaber 2224
ランスサーボ : Savox SC-1258TG
走行モータ : マブチ RC-280SA2865 x2
エンコーダ : 光学式自作 一回転 1280 パルス(逓倍済み)
車幅(トレッド) : 120mm
ホイールベース : 120mm
バッテリー : RINHO 3S 610mAh

今年も 2014年 の改良型モデルなのですが、すべて作り直しました。
奥が 2014年、手前が 2016年 となっています。
変更点はステアリングのモータとセンサーバー以外の基板類とシリコンシートです。

新基板は生徒と同じものを使っていて、
コンパイルオプションで各種モジュールを切り替えられます。
念願だったジャイロを搭載したことが大きな変更点ですね。

生徒のマシンでもジャイロを使って走行してますが、
この制御をちょっと聞かれたので解説すると、
PID に突っ込む 偏差 がありますよね?ぶっちゃけそれさえ出せればいいのです。

偏差 = 目標角速度(センサや操舵角など) - 現在角速度(GYRO)

となります。
つまり、ジャイロなしの場合は現在角度が 0 ですので、
毎回静止状態から動き出そうとしているとみなせると思います。

それを踏まえて、私のプログラムの制御ループをブロック図化すると次のようになります。

Block


というわけで、都合5回のPID系制御をすべて整数で計算しています。


さて、今回の問題点はバッテリーがちょっと小さかったことです。
モータ4個を 60秒間 フルパワー(?)で回すには
ちょっと容量(というより放電容量?)が足りておらず、
決勝2走目の最後でヘタってきていました。

あと、これ以上速く走るには走行モータのパワーも足りていない予感です。
来年は四輪駆動にするかダブルモータが出来たらいいな。
吸引もロマンありますが、大型のマシンになりそうなのでしばらくはパスですね。




続いて生徒のマシンを紹介していきましょう。

Lancer2016P


MPU : PIC32MX270F256D
ステアリングサーボ : Savox SC-0236MG
ランスサーボ : TowerPro MG995
走行モータ : マブチ FA-130(ダブルギヤボックス 1:38.2)
エンコーダ : 光学式自作 一回転 1280パルス(逓倍済み)
車幅(トレッド) : 120mm
ホイールベース : 120mm(だったと思う)
バッテリー : ZIPPY 2S 350mAh

フルモデルチェンジに合わせて、生徒が自分たちで製作しました。
シャーシのアルミ板加工と基板類のハンダ付けです。
表面実装のハンダは結構難しいのでよく頑張ったと思います。
その分プログラムやる時間が減ってしまいましたが(汗


構成はいつも通りピボット+サーボ+ダブルギヤボックスです。
なんといっても部品点数の少なさと、作りやすさが抜群です。
ちょっと車高が高いけど。

今回はステアサーボにデカいやつを選んでみました。
が、ちょっと大きすぎた気もします。前が重くなるのでドリフトしやすくなりますね。
市販のサーボを使うのは手軽でいいのですが、電圧が困ります。
2セル対応品ですら珍しく、3セル対応はほとんど見ません。

走行モータはノーマルな FA-130 でしたが、
ステアサーボが重いのもあってパワー不足でした。
黒いアイツを使うとか、
バッテリーの電圧(セル数)を上げるとかで対応する必要がありそうです。
そうると、またしてもバッテリーが小さい予感ですね。



あれ?動画がないよ?
って声が聞こえてきそうですが、取れ高が悪くてありません。
大会側で録画をしてくれているので、
もしアップされることがありましたらリンクを張ろうと思います。

さて、そろそろ長くなってまいりました!
今回もいろんな方に声をかけていただきました。

「ヌキヲさんのブログを参考にしました。」
「ロボトレースにも出てて、大きいタイヤの人ですよね?」
などなど、当ブログや私の活動が影響を与えていると思うと身が引き締まる思いで、
とてもうれしく思いました。ありがとうございます!!

もし、設計図やソースが読みたい方、質問がある方はコメかメールをぜひ送ってみてください。


最後になりますが、大会運営の方々にも感謝をしたいと思います。
第20回と節目の年でしたが、多少なりとも盛況にできた気がしています。
これからもよりよい大会を開催していってもらいたいと思います。

どうもありがとうございました。

□ 2017.09.24(sun) 追記。
えーと、ランサー運営からメールがあり大会動画が見れるようになったそうです。
運営の皆様、動画編集お疲れさまでした、どうもありがとうございます!
夜中にかなりテンション上がりましたよ!


第20回 ロボット グランプリ 公式サイト>ロボットランサー競技に関する情報

ここの
ランサー競技参加者への注意事項のリンクをたどり、
【ランサー競技マイスタークラス決勝結果(2017年3月大会)】
【ランサー競技スタンダードクラス決勝結果(2017年3月大会)】
のページからロボット名のリンクをクリックするとそれぞれ動画が見れます。

記念に私の動画も張っておきます。


こうして比較してみると、私のマシンはちょっと小さいですね。
もうちょっと大きくすると安定するのかなぁ?
コメント (3)
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