2011年01月09日

今回は知能ロボコン

今回は知能ロボットコンテストについてです。
MCRの記事じゃないですが、気になる方が入れば見ていってくださいませ。

とりあえずマシン紹介です。

チーム「WTM」 マシン名「ピクソン」
IMGP0692.JPG

第3回先端ものづくりチャレンジin習志野 最優秀賞受賞
予選競技点29点(5分)、決勝競技点41点(10分)

大きさ:320*320*270ぐらい(ファンユニットを上に向けたとき)
重量:1762g(電池除く)
電池:Li-Po 4セル 1100mAh(メイン)
   Li-Po 3セル 1100mAh(ファンモータ用、とりあえず7〜12V程度のバッテリーを使用)
モータ:Maxon A-max22 333978(ギアヘッド4.4:1とエンコーダ100パルスが付いています)
ギア比:83.9:1
ファンモータ:タミヤ模型 タムテックギア スポーツチューンモータSPT(http://tamiyashop.jp/shop/product_info.php?products_id=40537
マイコン:SH7125(秋月のマイコンボード使用)

基本的にライントレースを行ってボール探索エリアまで移動。エリア内ではオドメトリを利用しつつ、ファンモータを使ってボールを回収、1個ずつボールをゴールまでいれにいきます。
シャーシと足回りは先輩の製作したものを譲り受けています。
その関係で速度が出ない(12Vで250mm/s程度)ので、Li-Po4セルを無理やり使用しています。
回収ペースは、5分で8〜10個程度。やはりギア比を落として、スピードがほしいところです。

オドメトリで自己位置がわかるので、壁にぶつからないようにしたり、ラインから外れてボールを回収し、再びラインまで戻ってくることができます。
なるべく手前のボールから迅速に回収し、ボールの見落としがないようにプログラムしました。
ファンユニットにボールが吸い付いたかどうかの判定は、ユニットに搭載されてあるカラーセンサが行います。

動作の様子は動画をどうぞ。(第3回先端ものづくりチャレンジin習志野 決勝戦)
このぐらい解像度落とせば、顔は大丈夫だろう…多分。



最後3つは、会場の照明が想定よりかなり強烈で、ボールを既に持っていると誤検知してしまったためです。
本来なら、壁にぶつかりそうになったらラインまで戻ってくるのですが、それも動きませんでした。おそらく照明対策をした際にいじってしまったのかもしれないです。
ちなみに動画開始時点でリトライ1回しています。これも照明の影響による認識ミス…を無くすためのプログラムが調子悪かったのだと思われます。






ここからは、過去の写真と動画を交えたエピソードなんかを。

大学3年の最初に、うちの学科では研究室に配属されます。
研究室に所属してから、もちろん何かテーマを決めて研究をするわけなのですが、特に強くやりたいテーマがあるわけでもなく、MCRでも1人でなにか作ることをずっとやっていたので、4年で本格的に研究を行う前に、複数人でなにか一つのものを作るという経験をしたいなーと思って、つくばチャレンジとの二者択一で選びました。当時はつくばチャレンジに大きな興味がなかったというのもあります。
最初は3人チームが3つ、という状態でスタートしました。
それぞれ、メカ、回路、ソフトを1人ずつ担当します。(私はソフトです)
ライントレースを主体として、補助的な位置推定にオドメトリを使う作戦です。(とか書いてますが、これも2転3転した結果です)

で、つくりはじめるのですが、主に前期はサークルで副部長をやって忙しかったこともあって、回路をひと通り動作するプログラムを作るだけでした。
メカ的な部分は担当者が全然やってないし、回路的な部分は、研究室の先輩が作った、ひと通りの機能が揃った既存の基板もあったのですが、担当の@akichanX(Twitter)が1から勉強したいと言っていることもあって、とりあえず動く物のみが出来上がっている状態。
大会までに3回の2研究室合同(同学科内の2つの研究室の3年生が取り組んでいます。)の中間発表会があるのですが、第1回の時の機体はこんな感じ。

SBSH0332.JPG

本来ならライントレースなんかも私がやる予定ではあったのですが、プログラムを組んで実機を動かせるかどうかが、私が把握していない状態だったので、本当に「いつの間にか@akichanXがプログラムつくって走ってた」状態。その後は事あるごとにチラチラ愚痴をつぶやかれたような気がします。気がするだけです。
上記の理由にプラスして、チームとしては完全分業制でしたが、メカも回路も予想していたレベルに到達していなかったので、今ひとつやる気も出ず、その時点でプログラミングするという行為に意味が無いように思いました。実際、私が作った関数的な部分はその時から変更がないですが、ライントレース系のプログラムは最終的に一新されています。

その後の回路担当である@akichanXの製作っぷりは半端ない改訂回数でした。そのへんは心配しながら見守りつつも、とても頑張ってました。
ただ、メカ関係は設計図すらない状態。そんな状況でゴタゴタあって、なんか機体が上がってきました。
それがこれ。

CIMG0137.JPG

回収ボールを収納し、あとで一気に放出する考えでしたが、とっても残念なメカが上がってきました。
一応期待していたのですが、とってもありえない…。うちのサークルで二足歩行ロボットを作る1年生にも完全に負けてる。

第2回の中間発表会はこれで出ました。その時は、ライントレースをして回収行動を開始する所までしかプログラムがありませんでした。
アホみたいに長いアームに加えて、安いMG945サーボなので、すぐに軸受も馬鹿になって、悪い制御と相まってハンチング…。
まさに「荒ぶるアーム」。今でも時々ネタで出てきます。
数日の調整で満身創痍になったのでマシンを放棄。その後メカ担当が研究から脱退。そのため私が同じコンセプトで、結構時間かけて設計をしました。
ですが、時間がないことや人員も2人だけになったということもあって、堅実に1個ずつ回収する方法に転換しました。
実際、ハードウェアはボールを検出するPSDセンサの取付部分と、ボールを回収するファンモータユニットの取り付け部分のみの設計のみで、既製品も利用したりして、点数が少ない加工もすぐ終わりました。

DSCF4278.JPG DSCF4280.JPG

DSCF4281.JPG DSCF4283.JPG

後はひたすらプログラミング。動かしてはプログラム変更して…の繰り返し。
私にとっては、テンプレートが出来上がってるマイコンカーと比べると、何倍もの労力をつぎ込んだつもりです。

2回目の学内中間発表ぐらいからでしょうか。少なくとも学内の他チームに負けないという意識は持っていました。大会前の数日は、他チームに負けたらしばらく引きこもってやろうかと思ったぐらいです。(と書くと、1/8の記事にちょっと反しますが。でも大会直前は「負けないように頑張る」じゃなくて「絶対勝てるから頑張る」しか考えてませんでしたね。)


当日は、会場の照明にカラーセンサが負けて、ボールの検出に不具合が起きてしまいました。(ボールをファンユニットが吸ったかどうかは、カラーセンサのみで検出しています。)
直前まで調整したのですが不完全だった模様。前日のうちに分かっていたのですが、一晩では冒険もできず、対策できませんでした。
予選、決勝ともに、カラーセンサの不具合からなる誤動作で競技終了です。照明がそこまで強くなかったら、パーフェクトも可能でした。(練習では何回も出来ていました)

イルミネーション関連は、ほぼすべて@akichanXの提案と製作。
私は手を回しても、プログラムが半端になって終わっちゃうんじゃないかと思っていたので…。
後付、しかも大会直前だったので、中身はどうしてもゴチャゴチャしてしまいましたが仕方ないです…。
それでも見た目はいい感じに仕上がったので、審査員評価にプラスになった部分も大きかったようです。
私がうまく制御しきれなかったのは残念ですが…。(直前はカラーセンサ対策で精一杯でした)

それと、山形電波高校の齋藤先生ともお会いして、色々お話させていただきました。(http://www2.jan.ne.jp/~csc/narashino10/narashino10top.htm
あっという間に終わったなという感じでしたが、なんとか最優秀賞もらえました。同じ研究室のもう1チームがデザイン賞を頂きました。競技点についても、私達のチームについで2位でした。

技術的に勉強できた点は幾つかあったのですが、やっぱり共同で1つのものを作る大変さと難しさ、そして可能性を勉強できたことが一番の収穫です。
あぁ、ハッピーエンドでよかったなぁ。

DSCF4318.JPG
posted by Tmk at 23:51 | Comment(0) | TrackBack(0) | MCR以外
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