その122 オムニホイールを使ったロボトレースについて - ロボボボいじりにうってつけの日

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その122 オムニホイールを使ったロボトレースについて

全日本大会を終えて、いろいろ片づけをしなければならないのだが、気が進まないのでブログでも書いてみる。
これから何をつくるのか、どこでつくるのか、つくってどうするのかということに悩んでいるが、少なくともオムニホイールを使ったトレーサーはもう作らないので、作ってみた感想をまとめてみようと思う。
ただし前提として、普通のトレーサーをつくったことのない人間の言葉である。

まず、マシンに関するデータをwikiのページにまとめた。
--> OmnimO-2のページ

☆いいところ
①ライントレースするだけならパラメータ調整とか特にいらない
「ラインのある向きに進む」という指令だけでR10でもなんでも簡単に追従する。PID制御のパラメータを合わせたりする手間はかからない。もちろん「ラインのある向き進む」という指令を与えるまでにいろいろ考えなければならない。

②マップがきれいに取れる
これは当初からの狙い通りであり、そしてオムニ最大のメリットと言えるのではないだろうか。
普通のトレーサーでも、直線の長さを測るだけならかなり良い精度で測定できると思う。
オムニホイールの機体は回転しないので、全方向に対して「直線の向きを測定するレベルの精度」が実現されるということだと考えている。
また基本的には回転しないため、ジャイロセンサを最も低い測定レンジで使うことができる。OmnimO-2の場合はMPU-6000の250[deg/sec]のレンジを使用している。これによりジャイロの精度がかなり上がっているように思う。
全日本大会の決勝コースで50秒かけて探索し、1~2度ずれてるくらいである。
普通のトレーサーでの探索時と最短時でレンジを変える手は使えるかもしれない。

③任意の向きに加速度を出せる
コーナーを走行する時には向心方向に対してフィードフォワードで加速度をかけていた。
効果があったのかはよくわからないが、円弧でつくられたコーナーをターンする上でオムニは相性がいいかもしれない。

☆わるいところ
①グリップがない
これもある程度予想はしていた。
4輪に分散した荷重の内、一方向に対してグリップを発揮するのは2輪である。
タイヤのグリップが同じだとしても、普通のトレーサーの半分のグリップしか出ない。
この問題があるかぎり、速さで活躍することはかなり厳しいと思う。
やはりロボトレースは速くてなんぼである。
たまに「滑りながら走っている」という人がいるが、それはおそらく間違いである。それぞれのタイヤは常に自分の担当する向きに対してグリップしている。

②均等に接地しない
これは4輪の場合の話である。3点接地で安定することから、4輪の場合はほんとにうまく作らないと1輪浮くことになる。
よって4輪使う向きに加速しようとすると安定しないことが多い。これは向きを変えながら走ることである程度解決したが、同時に「回転しないトレーサー」というのを捨てている。
グリップの件もあるのでオムニ3輪にする手もあるが、オドメトリの取り方がややこしそうである。

③いちいち多い
これは作り方にもよるかもしれないが、いちいち多いしいちいちでかい。
お金もかかるし手間もかかる。
数にたいしてビビらなくはなるが、ビビらないことがいいこととは限らない。

☆楽しかったところ
①目立つ
目立つしいろんな人に興味を持っていただけるのは気持ち良いし、それをきっかけにお話しできるので楽しい。
競技である以上は競技目的に即したものをつくるべきであると思ってはいるが、僕のような「基本的な技術を学ぶ段階」では今使えそうな技術で目立つ方法をうまく実行することもいい作戦であると思う。
僕の場合はJITENがまさにそうだし、OmnimOもそうだった。
OmnimO-2は本気で速くできると思っていたが、グリップがなければどうにもならない。そこで目標をショートカットに切り替えていた。

②理論の構築
他の人がやってないことをやる上に、普通のトレーサーをつくったこともない僕はいろいろ考えた。
このブログでもいろいろ紹介したが、考えてそれを実装してうまくいった時の気持ちよさはなかなかのものだ。

☆反省点
やりかたしだいでどうにかできたことに関して。グリップはどうにもならない。
①お金をかけすぎた
親への借金返済は目前である。返済したらお金について記事を書くかも。
お金をかけることには肯定的だが、今回は計画的でない無駄な支出が多すぎた。

②センサは64個にするべきだった
大会の時に何人かにはペラペラと喋ったが、OmnimO-2では自分の位置ではなくラインの位置をプロットしている。
これはかなりいい方法だと考えていて、トレーサーが賢く走る上で活用しやすい情報だと思っている。
しかし、それをうまく実行するにはセンサの数が少なかった。精度がわるいのである。
これに関する苦労がその106の話だったのだが、センサが多ければそもそも解決していたように思う。

③基板はある程度分割すべきだったかも
一度回路をつくり直した時、センサ48個を剥がしてつけ直した。いくつかは剥がす時に死んだので予備のを使った。
部品がこれだけ多い上に、もはや重さが気になるほどの重さじゃない場合、ある程度基板を分割してもよかったかなと思う。
特にセンサの基板は同じようなものの繰り返しであるし、OmnimOでそうしたように分割するのも一つだった。
基板の大きさも小さくなってコストもかからない。基板は枚数に対して値段がほとんど変わらないので、同じ基板を何個も使うのはコスパが良い。
最初からそうしていればラインセンサを64個に変更することも抵抗なくできたと思う。

ざっとこんな感じ。
まだ全日本大会を終えた感傷が冷めないところがあって、とりあえずブログに吐きだしてみた感じである。

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たけもり

Author:たけもり
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「しゃれたロボットをつくりたい」と思いながらも大学生になってやっとのんびり勉強始めました.
勉強のためにロボトレースというロボコンに参加して,全方向移動型ロボトレーサー"OmnimO-2"を制作しました.
大学ではヘビ型ロボットについて研究しています.
個人的課外活動としてエンタメ志向のロボットを製作中.最新作のMimebotはこちら
ロボコン時代のロボットはこちらにまとめています.

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