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おびやまロボット研究所　～マイコン電子工作と自作ドローン～

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2012年11月の記事

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朝から材木買ってきて木工作

こんな感じで直方体を製作．段ボール箱にピッタリサイズ．MTF2012の荷造り中．

2012.11.30

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ロボトレーサの数値データ

よく使われる構成を真似て，テキトーに入手できた部品を組み合わせて，テキトーにパラメータを加減して走らせていたので，数値データを聞かれても？だったのですが，調べてみました．前にちょっと書いたのデータの追記ですが，ロボットの寸法縦:95(mm)，横:150(mm)，高さ:25(mm)，重さ:105(g) CPUは，SH2-7125ジャイロは，Analog Devices adxrs610モーターは，Faulhaber 1717T06SR IE256 (6volt)ギヤ比は，　14:40（1：2.8）バッテリーは，リポ150mAh,2セル探索速度は，0.87m/s でターンの時だけ８％ほど落としてます．加速度は，3.3msR10ターン：約1.2m/s → 直線：2.3m/sでRに応じてなだらかに速度制御長い直線はトップスピード：設定は3.4m/sだけど距離が足りなくて途中で減速してそう．トップクラスのマウスと較べてスピード感がないので，どこが足りないのかと思って，Kiatさんのマウスデータと比較してみました．こちら↓https://sites.google.com/site/ngbengkiat/Downhome/Topic1/min7重量もモータもギヤ比もほぼ同じ，ターン速度は，マウスの方が最小Rが小さいのに同じ速度なのでもっとあげられるはずです．直線速度は同じレベルで走れていますが，加速度が決定的に足りてません．加速度はターンも直線も一定値で制御プログラムを組んでたので，安全に走れる値で設定していたのですが，加速度をコースに応じて最適化してやる必要がありそうです．ということですので頑張れ，来年の自分．それがクリアできてから新作だ．

2012.11.29

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Make Faire Tokyo 2012 にロボトレーサ持っていきます．

こんな感じで８の字コースを作りました．スチロールボードの大きさが足りず，Rは８ｃｍ．こんな感じでぐるぐる回します，の動画

2012.11.28

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高校生に負けてちょっと悔しいので・・・

昨年の失敗もあって今回のロボトレース競技は無難に完走することを目標にしてたので，速度をあげることはあまり考えてなかったのですが・・・予選でも本戦でも自分より上位に高校生が入ってて，それだけ頑張っているということで素晴らしいことなんですが，オジサン的には高校に負けたのは悔しいのでプログラムを改良．とりあえず制御係数を一定で速度だけ変えて走らせてたのを，速度に応じて比例係数やジャイロ係数を変化させるように改変してパラメータを上げてみました．R10ターン：約1.2m/s → 直線：2.3m/sでRに応じてなだらかに速度制御長い直線はトップスピード：3.4m/sまで加速，距離が足りないので試せないですがトップスピードはまだ余裕ありそうです．大会でのパラメータと比較すると，R10ターン速度1.2倍，直線速度1.6倍，トップスピード1.7倍上げても大丈夫でした．大会前に作っておけば良かったかなぁ．．．その動画→ロボトレースKNCT-RT1，制御係数を可変にしてパラメータを上げてみたこれ以上速度をあげるとすれば，加減速度や距離のパラメータの最適化，特定のパターンを抜き出して，速度を決め打ちで加減すること，R10を例外処理で強引に回すこと，フィードフォワードでターンスピードをあげる，新課題対策でショートカット時もラインを内部的にフォローする，ことでしょうか．これらは，来季までにぼちぼち作ります．--追記--アニキの動画と比べるとスピード感が違うなぁ，と思って加速度をいきなり１．５倍に上げてみたら，コーナーで吹っ飛ぶもののスピード感がでた．これだったのかって感じ．吹っ飛ぶ理由は多分角度が安定してないのに急加速するためだと思うので，コーナー前後で直線を切り分けて角度安定させる区間を作ってみよう．でもターン速度がまだまだ足りない．．．--追記２--加速度１．５倍でスピード感がでてもタイヤがスリップしてカウントがズレてしまうようなので，もう少し加速度を細かく変えられるように改変．加速度といっても，全体の制御ループの中でカウンタを使って速度を順次あげるようにして空回しの回数を変えてるだけです．制御ループの速度を上げて，空回しの回数を細かく変えられるようにしました．加速度を前の１．２５倍にして減速の距離を加減したらちょっとキビキビ走るようになりましたが，トップスピードが出なくなって他にも調整が必要なパラメータが出てきました．まだ作らないといけない制御があるし，今の時点でパラメータ調整しても無意味なので，今季はここまでで終了します．

2012.11.27

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来季のトレーサ構想

ロボトレーサの大会前の目標はいちおうクリアしたので，次回はスピード上げようって思いだしたら頭の中でぐるぐる考えだして新しい機体の構想がほぼできた．究極に絞り込んだトレーサ＋今回＋近い将来の課題に対する対策＋今回のトレーサでわかったこと２つとマウスで参考になったアイデア２つを取り込んだもの．すぐにでも作りだしたいけど今は我慢．今回の反省をして，今の機体で最高のパフォーマンスを引き出してやらないと可哀想．次の構想の検証もしないと．次の機体は途中でブログに書かずに出来上がるまで秘密にしてみようかな．やっぱり，ウォーってどよめきを一度くらい起こしてみたいですからね．

2012.11.26

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マイクロマウス大会の自分的まとめ

ロボトレースの決勝に出場したわけですが，まったく予想しなかったコース．見事に外されました．半径の大きな円弧が連続して並んでいて，次の技術課題を示されたようでした．１走目は低速で丁寧に探索．２走目はかなり速度を落として履歴を用いた加減速走行．３走目は２走目と同じパラメータでショートカットを含めた走行．用意した速度設定でタイムを出すのには不利なコースだったので，タイムは捨てて３回完走とショートカットを目標にしました．結果は３回とも完走．順番に早くなったので，一部ショートカットもできたようです．みんなが本戦でスピードを上げる中，逆に予選のパラメータより１５－３０％速度を落として走ったので，完走は当然と言えば当然ですが，長い直線も問題なく，Rの大きなコーナーもマーカーも読みこぼしすることなく走れたのは基本的な性能確認の上で収穫でした．今回の大会はクラッシックもトレースも自分のマシンの性能を測る意味では良かったです．クラッシックはマックスで走れて予選通過レベル，トレースはマックス走れればぎりぎり入賞レベルはありそうです．来年はどちらも今年のマックスが確実に走れるようにブラッシュアップするのを目標にしようと思います．ｐｓ．直線が安定しなかったんですが，理由を見つけました．　　　コーナーの立ち上がり直線に移るとき角度がずれて，そのままの角度を維持しようとjジャイロが働いていたのでコースによっては蛇行がひどくなっていたようでした．　　　

2012.11.25

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マイクロマウス大会，今日の結果

マイクロマウスクラッシク競技は，１走目，順調にスラ探成功．２走目，最低パラメータでスラローム最短成功．３走目，ちょっと上げた斜め走行で失敗．４走目，同じで再トライしようとしたらマップが消えてた．焦って持ち上げてリタイヤ．５走目はやることないので，残り時間でマイクパフォーマンス．メモリが消えた原因は，電池の劣化かもしれません．大会前に電池を替えたのですが，３年前に購入した電池だったので劣化してて容量が十分じゃなかったかも．帰ったら容量チェック．ロボトレースは，１走目，ゆっくり探索．２走目，中くらい速度．３走目，用意していたマックス．無事予選通過しましたが，マックスでも遅い方でした．その後，もう少し速度を上げようと練習コースでパラメータをあれこれ変えてみたのですが，あまり良いパラメータが見つからず．プログラムから手直ししたほうが良さそうなので変えるのはやめます．決勝は無難な速度でショートカットを狙います．出走順が速いので曲線を突っ切るのは自分が最初かも．

2012.11.24

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ロボトレーサ，じたばたしないことにする．

本業がいろいろ滞っているのでじたばたしないことにしました．触れないように早めに荷造り．昨日問題だったマーカー読み飛ばしの補正は解決しません．ターンの切り返しを検出して減速する臆病処理ができたので，コースアウトする確率は減りました．ちょっとしたところで減速するのでタイムは落ちましたがコースアウトするよりまし．もう一度落としてしまったのですが，タイヤがガタガタいってた原因がわかりました．車軸を支えていたアルミのLのアングルが変形してたので，ぐいっと直すと音が小さくなりました．これでよし．目標で決勝進出＆そこそこのタイムでショートカットを成功すること．

2012.11.22

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ロボトレース，更に爆弾追加

昨日今日で作った補正がことごとくハズレ．違うコースを走らせたら意味不明の暴走を起こす．マーカー補正や追加した速度制御がない方がいいという結果．原因はゆっくり見なおすとして，時間も遅いので素直に走っていた前のプログラムで，速度を変えながら走らせてみた．調子に乗ってマックススピードをあげたらコースをオーバーランして落下．タイヤの軸が曲がったのか，走る度にガタガタ音を立てるようになって，壊れそうな音．もう修理する気力も失せてきた．．．

2012.11.21

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ロボトレース，今日は壊れたとこ修理したり・・・

ホイールに接着していたギヤが剥げたので修理．だんだんとタイヤがガタついてきたので微調整．ぶつけたり落としたりしてセンサも歪んでたので調整．モータの線が切れかかってる今んとこ大丈夫そうなのでホットボンドで固定．

2012.11.20

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ロボトレース，マーカーの読み間違え対策と波線ショートカット

こんな波線でテスト．R10の波線はマーカーの間隔が短くて，走行速度を上げると読み間違えが起こりやすくなります．そこで，マーカーを読み間違えてもソフトウェア上である程度は補正できるようにしました．補正はマーカー間の距離をマーカー判定条件に入れいているだけの簡単なものですが効果はあります．これでちょっとは安心して見ていられます．その動画－＞経路を記録した後の走行とショートカットモードに切り替えての走行（コース記憶後にマーカー読み取りをわざと邪魔して走らせてます）

2012.11.19

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３Dプリンターでモーターケース

モータやギヤを固定ものが３Dプリンタでできるといいので学生のOくんに試作してもらいました．試作１号はなかなか良い出来です・・・が，どこからモーターを入れればいいのでしょう．試作２号に期待．

2012.11.19

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爆弾抱えたみたい・・・

ロボトレーサーが時々暴走するようになった．どうやら右モータのエンコーダ回りの不調．モーターの配線の根元を触ると回復するようなので１個２万円のモーター交換が必要かも．どうする？

2012.11.19

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ライントレース，波線コースが苦手だけど・・・

今日は波線コースを作って走らせてみた．ジャイロを入れる前は振られてコースアウトしてたけど，今はジャイロのお陰で耐えてる．でも，R１０の波線はマーカーを読み飛ばしてしまった．なので，マーカーのノイズ除去フィルタっぽい処理を緩めてみたら，読み飛ばしが減った．でも不安が残るので，マーカー読み損なった時の補正処理をちゃんと考えないといけない．昨日やっと実装できたショートカット，連続ターンの数に制限を設けず作っていたので，試しに波線をショートカット有りモードで走らせてみたら一発で決まった．こいつ結構頭いい．（今日は疲れたので動画も写真もなしです．）

2012.11.16

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ロボトレーサにショートカットを実装しました．

ロボトレースにショートカットを実装しました．コースを覚えて解析して，まっすぐ突っ切ります．効果が高くて失敗の確率の少ない，直線ー小径ターン－直線のパターンのみに限定しました．まだ形ができただけで判定の精度が低いです．細かい修正と補正で精度は上がっていくはずですが，自分と同じで本番に弱いのできっとこけます．速度抑え目で動画を取りました→ Robotracer shortcut(ガタッっていってるのは段差でジャンプしてるためです)

2012.11.15

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悩まされ中・・・

トレーサーが短いコースだとショートカットできるのに，長いコースの途中だとショートカットできない．コースログの処理は問題なし．でもなぜか原因不明でログ通り走らない．途中経過を幾つか抜き出して調べても原因わからず．メモリが足りないので連続的な細かいログはとれない．さてどうしたものか・・・

2012.11.14

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ロボトレーサーの自己位置推定のプログラム作成中．

メモ．ロボトレーサーの自己位置推定のプログラム作成中．古い型のCPUなのでメモリ不足から細かくログはとっておらず，マーカーのタイミングでのログのみ．機体ではマーカーセンサはラインセンサより下がった位置に配置しているので，角度のズレがバカにならない．タイミングしだいで５－１０度ずれる．１０度ずれると３－５ｃｍくらいズレる．どこまで直線上と見なしていいのかが疑問・・・

2012.11.14

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ロボトレース，ショートカットの作成途中

動画としては，ライントレースせずに直進して停止するだけです．２回め走行のルーチンの中で，前処理したコース履歴を読みながら，ラインを無視してジャイロで直線に突っ切るという場合分けを組込みました．コース履歴の前処理はまだ未作成．とりあえず人間が前処理したデータを与えて走らせてみたところ．その動画→　ロボトレース，ショートカットの作成途中

2012.11.12

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テストコース

まだ安定性がなくてそんな段階じゃないのですが，こんなコース↓を貼りました．何をしたいかは見る人がみれば分かると思います．

2012.11.12

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昔のマイクロマウスのビデオ

九州支部長が昔のビデオが出てきたといいうので預かって飛ばし飛ばし見てみました．いろんな意味で歴史を感じます．昔はロボトレースが白地に黒でした．ウイングステッパーマウスの完成度は侮れません．外国勢はソフトウェアの完成度が違います．（今も．）あと，みんな若いです．

2012.11.09

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ロボトレース，直線とR10ターンの切替

直線とR10のUターンの繰り返しです．その動画→　Robotracer straight and R10 turn-追記-前に書いた左右モータのパワーオフセットに関する記述はプログラムミスで上手く制御がかかってなかった可能性があるのでいったん削除しました．もう一度検証してから書き直します．

2012.11.08

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ロボトレース，R10高速ターンの動画（ログ追記）

タイヤを削りながら消しゴムのようにカスをまき散らしながらライントレースするロボット．R10の円のラインを２回転/秒，1.25m/sで走っています．その動画→　Robotracer high speed R10 turn走行ログを追加．速度１００を基準に左右モータにラインセンサの制御量と，ジャイロセンサの制御量を加えた結果，およそ右６０，左１４０で右旋回しています．右旋回中はジャイロは回転を抑える方向の一定出力を出していますが，切りこんだ時は止める方向に働き，膨らんだときはジャイロの出力が減るので結果的にスムーズに回転させるのに寄与しています．ちなみに，この速度でジャイロなしでは旋回できません．ジャイロの制御は，ソースに１行加えただけ．dV-=(float)gyro*Kg;dV: 左右モータに与える制御量gyro: ジャイロのアナログ出力からオフセットを引いた分Kg: 適当な比例係数さらに，通常の走行にRに対する左右モータのオフセットを加えただけで，通常では回れない速度で旋回できることがわかったので，２回め走行で走行ログに応じて次のRに合わせた左右オフセットを与えながら走行するように作り替えてみます．

2012.11.07

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マイクロマウス，５回オートスタートの自律走行

エキスパートの人達に追いつける気がしないので，速度を上げようとは考えないことにしました．地味にソフトの改良をして，幾つかバグも見つけ，安定性が上がってきたので，重ね探索しながら速度を上げていく５回オートスタートを作ってみました．その動画→　マイクロマウス，５回オートスタートの自律走行

2012.11.06

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マイクロマウス九州地区大会の結果

ハーフとクラッシックに出場しましたが，また残念な結果となりました．ハーフは出走台数が少ないので参加台数を増やすために５年前に作ったマウスをちょっとだけ調整して持って行きました．試走でそれなりに走るようになったのであとは迷路次第．本番では順調にスラ探するも，X方向の１５区画目で必ずUターン．５年前の初歩的なバグが残ったままで未修正のバージョンでした．クラッシックの方は，中部地区大会の時にわかったスラローム連続の補正が良く効いてない点を改善して，探索の精度をあげました．スラロームのパラメータもちょっといじったせいで，最短走行の時のスラロームが逆に不安定になってしまったのですが，試走では無事に走れていたのでそのままにしてました．本番の探索は無難に成功，ところが最短走行がすべてダメ．既知の問題をほおっておいたら本番で必ずそれが出るのが私のマウスです．

2012.11.04

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3ｇ軽量化

モータのフラットケーブルが無駄に長いので，コネクタを買ってきて軽量化．約３ｇ軽くなりました．見た目もすっきり．

2012.11.01

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