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マイクロマウス研修記<Pi:Coくん組み立て編1>

こんにちは。初めまして!

2020年1月から入社したkomizunaiです。長いのでkomiで。

若い頃はアーケードゲーム基板の中古屋さんで動作チェックやメンテのお仕事をし、のちに某ゲームコーナーでゲーム機メンテ担当してました。(ついでに着ぐるみ着てイベントしたりしてました)

結婚してからしばらくニートおばちゃん生活をした後そろそろ仕事を…と探していたところ、そんなこんなな経歴もあり有難いご縁でアールティに週3で通わせて頂けることになりました!

感謝感激雨あられ。人間生きてりゃ良いコトもあるモンだ!まだまだ捨てたモンじゃないな、我が人生!!ロボットはメダルゲームの真ん中にいる恐竜とかしかバラした事ありませんが、皆様今後ともどうぞよろしくお願い致しますー!!

…なんて感じで始めてみましたよブログ。すぐ笑いを取りに行こうとする上に語彙力皆無なんで、その辺はご容赦を…

 

さて。入社前から聞き及んでいた「マイクロマウス研修」。アールティに入った人は全員マイPi:Coくんを作るのだそうな。共通言語を作るためらしいです。確かに全員が知ってる物があると話がしやすいですよね!

そしてPi:Coくんとの出会いは唐突に。

デデドン!!

…と、机の上に鎮座しておりました。うう~ん、この威圧感。惚れてまうやろ…!

 

ワクワクの組み立ては入社2週目から。週3日なのでちょっと遅い~。はんだ付けは一応経験者だったのですがプログラミング等は全くゼロからスタートだったので、先生を付けてもらって始めました。…まずは練習基板から…懐かしのはんだごてとはんだよ…ん?

装備が進化してるぅーーー!!!おばちゃん、学校の技術の授業で使うような安いはんだごてとかしか使ったことナイ…カッコイイ…!

ま、まあとりあえず組み立ててみましょ!説明書通りに部品を入れてはんだを流し入れるだけ…メンディングテープで基板を固定するとやりやすいヨ…?

基板が上手く固定できずグラグラして、手がプルップルするぅ~!今は鉛フリーのはんだというのを今は使わなきゃいけないらしいのですが、これがまたちょっと溶けにくい!(こての温度を上げるとやりやすいそうですが、はんだ経験者故にそのままでやりました)

…練習基板完成!センサーもバッチシでLEDも点いた!!…が、はんだあとがモッコリ美しくない…ギリギリギリ…ッ!!(泣)15年近いブランクもさることながら、昔からのクセでこてにはんだを乗せてから流そうとしてました。流し込む側を温めてからはんだを溶かしていくクセを付けましょう。反省~!

 

初回ブログ、最後までお付き合いありがとうございます。次回はもちょっとスピードアップで書きたい…な…できたら…(弱気)

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shotaのマイクロマウス研修29 ESP32マウスでLチカ

こんにちは、shotaです。
社員研修として、ESP32を搭載したオリジナルマウスを製作しました。

前回の記事ではHello World!のサンプルプログラムを実行しました。

今回はHello World!の編集方法を書きます。その後GPIOのサンプルを編集し、マウスのLEDを点灯させます。

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マイクロマウス研修(しおたに)その13[パラメータの調整]

あけましておめでとうございます。しおたにです。

いつも作業している部屋が丸々引っ越しになり年末年始はドタバタとしてました。

環境が変わったのでパラメータ調整から行います。

現在管理している主なパラメータはこれくらいです。

  • タイヤ直径
  • トレッド幅
  •  センサ
    • 迷路中央においた際の各センサ値
    • 前壁判定閾値
    • 左右壁判定閾値

これらはparameter.hでまとめて管理しています。

迷路は変わっていないのでタイヤ直径やトレッド幅は変わりませんが、部屋は変わったので照明条件(蛍光灯の種類、配置、日光の差し込み具合等)は変わっています。

このため、センサ関連のパラメータを更新していきます。

 

壁の有無を判断する閾値は、Pi:Coを壁に寄せ一番遠い壁をみたときのセンサ値にしています。

↓ 迷路にPi:Coを置いて、センサ値を記録しているところ

大きく変わったところはここだけでした。

思ったより変わらなかった…。まぁそれが分かっただけでも良しとします。

 

このパラメータ調整は大会会場でも必ず行うのでミスなくできるようやり方を工夫していきたいですね。

ではまた次回。

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shotaのマイクロマウス研修28 ESP32マウスでHello World!

こんにちは、shotaです。
社員研修として、オリジナルマウスを製作しました。

全国大会で完走したので研修は終わりましたが、本ブログはプログラムの説明が終わるまで続けます。

今回の記事では、ESP32を搭載したマウスでHello World!を実行する方法を書きます。

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マイクロマウス研修(しおたに)その12

こんにちは、しおたにです。

前回、滑らかに曲がれるようになったので、今後の進め方についてまとめたいと思います。

以前、以下の順で進めるよう計画しました。

  1. 滑らかに曲がる
  2. より速くしてみる
  3. 完走率を高める
  4. コース適応力を高める

前回で「1.滑らかに曲がる」は一区切りついたので次に進みます。

「2.より速くしてみる」は後回し

現状、直線走行の最高速度に関しては現状でかなり限界近くに設定しています。
ハードウェア的にはさらに速くできるのですが、現状の台形加速では最も長い直線区間でも最高速度に達する前に減速する必要があり、あまり意味がありません。

また、現状の速さでは安定した走行が難しく、デバックの効率が悪いです。

このため、速さを求めるのは後回しにし、まずは安定走行を目指したいと思います。(マウス十則にもそうありました)

走行時間を短縮する方法としては、
加減速方法の改良(曲線加速やS字加速と言われるそうです)や階段上の経路で斜め走行、連続カーブはまとめる等の走行経路の改良があるようなので、後々やっていきたいと思います。

 

まずは安定性

「3.完走率を高める」を進めていこうと思います。
今のところ完走率が高まりそうだなぁと考えている工夫はこれです。

  • スラローム時の前壁補正の実装
  • 袋小路での走行位置補正
  • 櫛型壁配置での安定走行

前壁補正とはスラロームに入る前に前面にある壁との距離を測り、適切な距離で曲がり始めるようにする補正のことです。

図のように、適切な位置で旋回を開始することで、旋回終了時にコース中央を走れるようになります。
長距離を走行しているとタイヤのスリップや走行距離の誤差等が蓄積した際に、スラロームの開始位置がズレることを防ぎます。

次の袋小路の走行位置補正では、袋小路に入った際に前と左右の壁との距離を測り、壁間の中心に位置を修正することで走行位置の補正を行うことを考えています。

最後の櫛型壁配置での安定走行とは、ロボット両脇の壁が櫛のように配置されていると徐々に壁に近づいていくように走っていく現象への対処です(対処方法はまだ検討中)。

 

というわけで、まずは安定走行を目指して進めていきます。

今回はここまで。良いお年を

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マイクロマウス研修(しおたに)その11[滑らかに曲がる⑦]

こんにちは、しおたにです。

前回、台形駆動スラロームを実装しました。

以前より滑らかに曲がれるようになりましたが、旋回前後がかなりフラフラしているように見えます。

原因の一つとして、

スラロームの調整不足

が考えられそうです。

曲がった後に壁に近すぎるようなので少し大回りになっているのかもしれません。

調整方法

画像のように壁をグルグルとまわり、旋回距離と旋回半径が適切かを見ます。
この際、壁制御はすべて無効にし、旋回前後のズレが残るようにします。

この状態で3周くらい回ってみると…

序盤は良さそうですが途中で旋回距離が足らないのか壁に当たりました。

この後、何度か旋回距離を変えたりしたのですが、再現性のないズレがよく見られたのでタイヤがスリップしているような気がしてきました。

スリップするということは加速度が大きすぎるか速度が速すぎるということ。
旋回速度を遅くしてやりました。すると、

かなり安定するようになりました。

調整後

速度は遅くなりましたが安定性が増したように見えます。
依然としてゴール後に壁に当たるという問題はありますが、スラロームの調整は出来ました。

今回はここまで。

 

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安江の自作マウス製作記【Part.01】-コンセプト決め

<公開中のブログ一覧>

こんにちは!安江です。

前回までは[Pi:Co Classic3]を使ってマイクロマウスについて勉強してきましたが、弊社の研修はあくまで自作マウスで全国完走することが目的です。

よって、今回からは自作マウス制作記として、新たにブログを書いていきたいと思いますので、よろしくお願いします!

 

まずは自作マウスのコンセプトを決めよう!!

半年間、いろいろな大会で皆さんのマウスを拝見して自作マウスの構想を練ってみました。

アールティの研修&初の自作マイクロマウスになるので、この機会に色々とお勉強をしようと思いコンセプトを下記としました!(全国大会後の打ち上げで決めましたw)

  • ESP32を実装した、クラシック競技用マイクロマウスを作る
  • 吸引マウス作りたい(吸引ファンの設計にこだわる!)
  • MATLABを使えるようにする(デバッグし易いのは正義!)
  • プログラミングのお勉強します(マウスに向かないって聞くけどMicroPython面白そう)
  • 機械設計段階の作りこみを頑張る!(宇宙人の皆さんから大事だぞと聞いたので)
  • 全国大会で完走できるスケジュールを計画して実行する

 

自作マウスの仕様を決めよう!!

具体的な使用部品はまだまだ未定ですが、僕の自作マイクロマウスの仕様は下記となります。

  • 機体名:Katzenkerl(カッツェンケール)
  • クラシック競技用吸引マイクロマウス
  • 基板:検討中(KICADで設計予定)
  • マイコン:ESP-WROOM-32D [shop] [datasheet]
  • 壁センサ:発光ダイオード@検討中
  •      フォトトランジスタ@検討中
  • ジャイロセンサ:未定(MPU-6050を予定してたけどディスコン・・・)
  • エンコーダ:モータに付属
  • モータ:駆動用@Faulharber 1717T 006SR –

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shotaのマイクロマウス研修27 全日本大会完走!研修修了!?

こんにちは、shotaです。
社員研修として、オリジナルマウスを製作しています。

[前回の記事]では、全日本大会の出場権を獲得したことを書きました。

今回は全日本大会に出場し、どんな走りをしたのかを書きます。

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マイクロマウス研修(しおたに)その10[滑らかに曲がる⑥]

こんにちは、しおたにです。

今回は台形駆動スラロームを作りました。

角速度を急激に変えないよう、下図のように内輪、外輪の回転速度を変化させます。

両輪の速度差が大きいほど旋回半径が小さくなります。

等速円運動スラロームでは円弧を描きましたが、台形駆動スラロームでは円弧の前後にクロソイド曲線を描きます。

実はこれ、自動車が一定速度でハンドルを回しながら走行すると描かれる曲線で、道路のカーブ前後に設けられているそうです。
ちなみに、いきなり円弧区間になると一気にハンドルを切らなくてはならず、タイヤのスリップや乗り心地に悪影響が生じます。

マイクロマウスでも同様で、タイヤが滑ったりカーブ前後の姿勢が崩れたりといったことが防げるそうです。
普段何気なく走る道路にもマイクロマウスに応用できることがあるんですね。

詳細はこちらに書かれています。クロソイドの雑学

実装ですが、等速円運動スラロームの際に求めた両輪の速度に向け、少しずつ外輪を加速、内輪を減速さればOKです。
円弧の前後でクロソイド曲線を描くため、円弧部分の距離は若干縮まりますから走行距離は調整する必要があります。

等速円運動スラロームの様子はこちら

そして台形駆動スラロームは(最後ぶつかりましたが)

等速円運動スラロームでは約8.2秒でしたがこちらは約7.5秒でした。
連続カーブがより滑らかになった気がします。

これで滑らかに曲がれるようになりました!

今回はここまで。

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マイクロマウス研修(安江) [Part.11] ~全日本大会~

<公開中のブログ一覧>

 

こんにちは!安江です。

先週末にかけて、全日本マイクロマウス大会が開催されました!

皆さんお疲れ様でした!!!

 

今回は全日本大会についてまとめていきたいと思います。

 

中部地区大会からの1ヵ月間何してたんだ!!

最後の地区大会であった中部地区大会から1ヵ月・・・

地区大会直後は時間がいっぱいあると思ってましたが、あっという間に時間が過ぎてしまいました(汗

 

1ヵ月間何をしてたのかと言いますと、プログラムを全体的に作り変えてました。

というのも、継ぎ足し継ぎ足しでプログラムを追加していたので、自分で見ても分かりにくくデバッグしにくかったのです。

その甲斐あってある程度見やすくすることができたのですが、調整ガバガバのまま大会の日になってしまい、自己マネジメント能力の低さを再確認しました。

 

結局大会前日も調整する必要が出てきたため、宿泊先へクラシックマウスフィールドを持ち込みました。

持ち運び用クラシックマウスフィールドについては、弊社のメカ設計担当のiwamotoがブログを上げているので、是非リンク先をご覧ください!

 

全日本大会前日の調整中の動画を撮影していたので、ご覧ください。前壁制御のセンサ値とスラロームのパラメータの調整不足でふらついてますね(汗

①宿泊先での調整時の動画_探索走行

 

②宿泊先での調整時の動画_最短走行

 

全日本大会のアールティブースは好評でした!!

全日本大会ではアールティブースも好評でした!

今年は物販だけでなくSciurus17のVR体験コーナーを設置させて頂いたのですが、子供から大人まで幅広く楽しんで頂けたようです。

ブースに来て頂いた方々、ありがとうございました!!!

 

全日本大会の結果!!

全日本大会の結果は5Rでした・・・原因はスラロームの調整不足です。

この悔しさは来年の自作マウスにぶつけたいと思います。

という訳で、今後のブログは自作マウスについて書いていきたいと思いますので、引き続きよろしくお願いします!!!

 

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