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マイクロマウス研修 Part4

こんにちは、岩本です。

今回は、プログラミング編です。ただ、私プログラミングの方はからっきしでして、何をしていけばよいのやら…

取り合えず、マニュアル通り、ソフトウェアをインストールします。一つ一つウィンドウ毎に丁寧に説明が書いている為、初心者の人でも選択肢を間違える心配はなさそうです。

今回、ソフトウェアとしましては、Renesas Electronics CS+というソフトを使用します。インストールして開きますと、下図のような画面になります。今後、このソフトウェアで、プログラミングしていくことになるようですが、今回は、用意されているサンプルプログラムでランプを光らせるだけです。

 

今回は、サンプルプログラムの為プログラムは全然書かないため操作も簡単で、サンプルプログラムを開き、図のようにビルドするだけです。

 

そうすると、マイコンに書き込むためのデータが DefaultBuildフォルダ内に生成されます。

 

データが生成出来たら、後は書き込むだけです。まずは、Pi:Co Classic3の切替スイッチをFWの方向に切替え電源を入れます。

 

 

 

 

 

 

 

 

次に最初にインストールしたソフトウェアのパックにRenesas Flash Programmerと言うマイコンにデータを書き込むためのソフトウェアがありますので、これを起動します。

 

マイコンの種類や先ほど生成したデータの場所等を入力して、スタートを押すと、マイコンに書き込みができます。

 

書き込みが成功し、切替スイッチRUNの方に戻して再度電源を入れると、ランプが点灯するようになりました。これで成功です。

 

プログラムの方も書き込むだけでしたらとても簡単でした。後は、プログラムを書けるようになれば、Pi:Co Classic3で色々遊べそうです。

では、次回もよろしくお願いいたします。

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マイクロマウス研修 Part3

こんにちは、岩本です。

今回は、センサ基板の部分の半田付けと組み立てを行っていきます。 散々半田付けしたおかげで大分早く半田付けできるようになってセンサ基板は、特に問題なく製作完了。受光センサのエミッタの向きを間違えないように注意してください。私は足を曲げるときに全部同じ向きに曲げてしまい、曲げなおすことになりました。(笑)半田付けする前で良かったです。

 

CPU基板も足を半田付けするだけだったので簡単でした。ただ、56本の足があるので簡単ですが結構大変です。(笑)取り合えず、これで全てのパーツが揃いました。

組み立てるとこんな感じになりました。メイン基板を電源基板とセンサ基板に取り付ける時、コネクタが4か所あり若干刺しにくいので、全てのコネクタがしっかり入ったのを確認してから刺すようにしてください。

 

次回は、プログラムの書き込み等を行っていきます。

 

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マイクロマウス研修 Part2

こんにちは、岩本です。

今回は、Pi:Co Classic3の電源基板を製作して行きたいと思います。

部品点数も少ないので早速半田付け。どうやら、この左の写真の白いコネクタにLIPOバッテリが接続され、右の写真の2か所の黒いコネクタから他の基板に電源が供給されるようです。

 

次に、メイン基板も作っていきます。メイン基板は、メインの基板だけあり一番部品点数が多いです。極性がある部品も多く、間違えないように付けていきます。

半田付け後半になって、気づいたのですが、Pi:Co Classic3の底板が半田付けする時、超便利です。気付く前までは、箱とかに置きながらやっていたのですが、後半になると基板の表面が部品で凸凹になり、箱に置けなくなってしまったのですが、この底板に置けば絶妙に嵌ります。 なぜ最初に気づかなかった(笑)

 

 

 

 

 

 

 

途中、コネクタを付ける面を間違えるという失態を犯したものの何とか修正して、メイン基板も製作完了しました。

 

 

 

 

 

 

 

次回は、CPU基板・センサ基板と組み立てを行ってい行きたいと思います。

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マイクロマウス学習キット[Pi:Co Classic3]を動かす②

こんにちは。営業部のJooです。
社員研修として弊社が販売しているマイクロマウス学習キット[Pi:Co Classic3]を動かして
前回ははんだ付け・組み立て・LEDの動作チェックまで行いました。

【前回の記事はこちら】

今回は、サンプルプログラムをロボットに書き込み、各動作の確認と迷路を走らせました。

準備するもの

・PC(プログラムを書き込むため)
・CS+(ルネサスマイコンの開発環境ツール※)
・ Tera Term(ターミナルエミュレータ※)
※マニュアルにインストール方法がしっかり記載しておりますので心配いりません。
・障害物(部屋の壁だと傷つく可能性があるため、迷路用の壁の購入をお勧めします)
・クラシックコース(個人では準備が難しいため、試走会に参加しましょう!

サンプルプログラムの書き込み

Pi:Co Classic3はCPUボードにルネサス製RX631 を採用しており環境ツールとしてCS+を推奨しております。
CS+については常にバージョンアップをしているため、私が使用したバージョンを記載しておきます。

図2 CS+のバージョン

サンプルプログラムは下記流れに沿って、ロボットを動かしながら楽しみながら進めることができる内容になっています。
①LEDを光らせる
②ブザーを鳴らす
③スイッチを使う
④壁センサーの数値を見る
⑤モータを回す
⑥壁を認識させながら走らせる
⑦迷路を走破する
ここまでで難しそう…と感じるかもしれませんが(私は不安でした)、プログラミング初心者向けのマニュアルとサンプルプログラムの解説が用意されていますので安心してください。

今回は⑥、⑦にスポットを当てて記載します。

壁を認識させながら走らせる

センサで壁を認識してフィードバック制御しながら走行し、迷路の真ん中を走らせるサンプルプログラムを用います。
壁の有無、距離は、壁センサ用LEDからの反射光をフォトトランジスタで受けることで計測します。この計測値を用いて現在値と目標値(迷路の真ん中)と比較しながら目標値に近づけることを「フィードバック制御」といいます。昨今、ビジネスシーンでも「フィードバック」は聞くようになりましたね。
実際に走らせてみました。

最初は壁に衝突していましたが、パラメータを調整することでコースの真ん中を走ってくれるようになりました。

迷路を走破する

壁を認識できていることが分かったので、実際に迷路を走らせてみます。
ここで、マイクロマウスの基本競技内容を簡単におさらいです。
・始点から終点への走行に要した最短の時間と最短時間達成までの過程、その間の自立性を競う。
・迷路が公開された後で迷路に関する情報をマイクロマウスに提供できない。
・競技中にスイッチ操作等で、迷路に関する情報を修正、あるいは部分的に消去することはできない。
・制限時間内(協議会によって異なる)に5回までの走行が可能。
驚きなのは迷路の情報をロボットは知らないということ。
知っていることは迷路全体の大きさとスタートとゴールの位置だけ。

ではどのようにして走破するのか??サンプルプログラムには2つの探索アルゴリズムが用意されています。
①左手法・右手法(常に左・右側の壁に沿って走行します)
②足立法(始点と終点に壁がないと仮定して最短経路を計算し、その間に壁があれば再計算を繰り返す)
詳しい説明はこちら「shotaさんのブログ」をどうぞ。実際に走らせてみました。

こいつ…動くぞ!
サンプルプログラムを使用して無事に走らせることができました。
これで私も「マウサー」に一歩近づいたかな?※マウサー:マイクロマウスの競技選手

次回に向けて

2018年12月1日に出版した「マイクロマウスではじめよう ロボットプログラミング入門」を用いてさらにロボットプログラミングの理解を深めたいと思います。
本誌は[Pi:Co Classic3]を題材にマイクロマウスをはじめ、各種ロボットに共通するハードウェア、ソフトウェアの基礎、センサーの使い方、各種制御の方法などを紹介し、ロボットプログラミングの基礎がわかる内容になっています。
皆様も如何ですか??


図3 マイクロマウスではじめよう ロボットプログラミング入門

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マイクロマウス研修 Part1 

はじめまして、1月からアールティに入社した岩本です。 元々、RoboCupというロボットでサッカーをする大会に参加しており、もっとロボット関連の仕事に関わっていきたくて入社しました。

入社して、初めての研修はマイクロマウス(Pi:Co Classic3)を製作することでした。 RoboCupでは機械加工がメインで活動しておりましたので、回路やソフトウェアの製作がやや自信がありませんが、これから頑張って行きたいと思いますので、宜しくお願い致します。

それでは、Pi:Co Classic3の製作に移っていきます。 まず、Pi:Co Classic3の部品を全部出して、部品チェックです。

どうやら、工程ごとに袋分けされており、部品の名称なども袋に記載されているので、とてもチェックしやすいです。 マニュアルやソフトウェアは、webサイトからダウンロードする形式で、名刺サイズのカードにアドレスが記載されておりました。

マニュアルを読んでいくと最初は、練習用基板で半田付けの練習から行うようです。 正直RoboCupでは、お手伝い程度しか半田付けしたことが無かったので、練習用基板があって安心しました(笑) やり始めこそ少し緊張しましたが、特に苦戦することもなく練習用基板は完成しました。

 

 

 

 

 

 

 

 

この練習用回路は、右側のLEDはスイッチを押すと点灯し、中央のLEDは半固定抵抗の抵抗を変えることで明るさが変わり、左側のLEDはCdSセルを光から隠すと点灯します。 何とか半田付けも問題なく出来る事が確認できましたし、次回からの本番の半田付けもバンバン頑張って行きます。

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マイクロマウス学習キット[Pi:Co Classic3]を動かす①

あけましておめでとうございます(もう遅いですが…)
2019年1月から入社しました営業部のJooです。
この度、弊社大人気製品のマイクロマウス学習キット[Pi:Co Classic3]を用いてロボットの基本を学びながら製品を紹介させていただきます。
[Pi:Co Classic3]のすばらしさをお伝えできればと思いますので、よろしくお願いします。

まずは私の自己紹介から。
私は学生の頃にロボカップ小型ロボットリーグの出場を経験しております。
分野は機械(設計・加工・組立)、少し回路をかじったくらいのレベルです。
学生時代から7年が経過しており(歳がバレてしまいますね…)初心に戻って取り組んで参ります!

マイクロマウス学習キット[Pi:Co Classic3]とは
RT ROBOT SHOPで販売しているマイクロマウス用の学習キットです。


図1 Pi:Co Classic3

はんだ付けから組み立て、プログラムの勉強までできる研修に(私に)最適な学習キットになります。また、マイクロマウスの「いろは」を学ぶこともできます。(購入ページはこちら

準備するもの

手元に届いたハイテンションのまま組み立てたいので下記準備をしましょう。
・はんだ(はんだづけに慣れてない方は鉛入りでもOK)
・はんだごて(30~60W出力)+はんだごて台
・ニッパー(半導体のピンを切るため)

・ドライバ(0番が良い。可変抵抗に使用します)

・テープ(半導体を固定するため)

はんだ付け~組み立て

はんだ付けする基板は4つのユニットに分かれており、電源基板、メイン基板、マイコンボード、センサ基板の順ではんだ付けしていきます。
アールティらしい赤が特徴の基板。


図2 メイン基板の上面図(いっぱい穴が空いてますね)

いきなり本番なの??ってなりますよね。しかも両面ランドタイプの基板。失敗のリカバリが難しい…と思っている方のために、はんだ付け練習基板があります。


図3 練習基板の完成図(無事動作しました。安堵。)

電源・メイン基板のはんだ付けをしていきます。
電源・メイン基板のはんだ付けが完了すると動作チェックポイントがあります。
念のため、バッテリを接続するコネクタ(VccとGND)がショートしていないかチェック。コネクタなどがはんだによってブリッジしていることに気づかず、バッテリから過電流が流れ、昔はよく膨らませたものです。電源を入れる前によく確認してから電源を入れましょう!過信は禁物!


図4 電源・メイン基板の動作チェック(電源LEDが光ってます。安堵)

マイコンボード、センサ基板のはんだ付けをして完成です。
あとは基板、モータ、筐体をドッキングして完成です。

図5 完成品(手の平サイズでかわいいよ)

動作チェック(LED)

動かしたい衝動に駆られて、サンプルプログラムから前方のLEDだけ光らせてみます。(書き込む手順やサンプルも説明書に記載しております)
光った!安堵。

図6 LEDが光っている様子

このキットのすてきポイント。
・練習基板がある。
・部品が小袋に分けられており、作業順に番号が振られている。

図7 小袋に番号が振られている
・部品の位置が写真付きで説明されている。
・極性のある半導体は向きがわかるように説明されている。

図8 半導体の向きもわかりやすい

次回に向けて

キットに同封されているサンプルプログラムを書き込み、ロボットを動かします。

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shotaのマイクロマウス研修8[2018年の振り返り]

こんにちは、shotaです。

社員研修として、弊社が販売するマイクロマウス[Pi:Co Classic3]を動かしています。

前回は全日本マイクロマウス大会の結果について書きました。

[前回の記事はこちら]

 

今回は2018年度のマイクロマウス活動を振り返ります。(10月から始めたので2か月だけですが・・・)

まず、大会直前にやったこと/実装した機能の反省です。[詳しい内容はこの記事にまとめています]

その後、2カ月全体の振り返りをします。振り返りにはKPTを使います。

KPTはプロジェクトを振り返るための手法の一つで、

  • Keep(成功しておりこれからも継続すること)
  • Problem(問題があり改善が必要なもの)
  • Try(問題解決のために挑戦すること)

を軸に活動を分析します。

[KPTとは]

 

大会直前にやったことの振り返り

大会直前にやることリストを作成したので、ドタバタしたマウス作業になってしまいました。(反省)[こちらを参照]

次回からは、余裕を設けてやることリストを作成したいです。

全日本大会の申し込みをする

大会2週間以上前に申し込みできたのでOK。

running_maze_Dataflash_usbをベースに新規作成

壁情報をフラッシュメモリに保存できたのでOK。探索走行を終えた後にマウスの電源を切ることができると、心が穏やかになります。

Git管理を開始する

管理を開始できたのでOK。WindowsのGit環境に慣れていないので、使いやすい環境を用意するか、Linuxでマイクロマウス作業ができるようにしたいです。

探索・最短走行中断処理を入れる

走行中にボタンを長押しすることで、走行モードを抜ける処理を追加しました。しかし、探索を中断する直前の壁情報を消す機能は未実装なので、次回に取り入れます。

ゴール座標設定モードを追加

ボタン操作でゴール座標を変更できたのでOK。プログラムを書き直さなくてもいろんな迷路で練習できるようになりました。

直線走行_最高速度・加速度設定モードを追加

速度・加速度をそれぞれ5段階で変更できるようになりました。残念ながら大会本番では走行に失敗したので、速度・加速度を上げることはできませんでした。

センサ閾値半自動設定モードを追加

ボタン操作でセンサ閾値を設定できるようになりました。しかし、全日本大会ではセンサ閾値を変更すると走行に失敗するようになりました・・・バグがあるかもしれないのでプログラムを見直します。

探索時、既知の区間を走るときは加速度を上げる

既知区間加速は、今やるべきことではない。

 

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Pi:Co Classic3キット 製作 ハンダ付け編

はじめまして、学生アルバイトのhayashiです。

簡単な自己紹介。

普段は、大学でRoboCupの活動を中心に学生生活をしています。基本的に、ソフトウェアの開発をしています。元々は、ロボットが好きなので、ハンダ付けもハード設計、組み立てもやりたい人なのですが、あまりやる機会はないです。

そして、縁あって、3月に先輩からお誘いを受け、RTでアルバイトさせていただけることに。

 

雑用でもなんでもする気持ちで、普段は、ソフトウェアを書いていますが…

アルバイトに行くたびに誰かがマウスを動かしている(しかも自作)。

それを見ていたらやりたくなりますよ!!

 

しかし、マウスの知識もない経験もない、しかも、「ワタシアルバイト」と思っていたら、「やりたい?」と言われ、「何事も経験」「マウスはロボットの基本」など、意見をいただき。

やらせていただけることに…

 

という事で、渡されたのが「Pi:Co Classic3」のキット

画像は完成図です。

キットなので、ハンダ付け、組み立てがありますが、説明書通りに進めれば良いので、マウス初心者でも安心ですね。

説明書は付属のカードからダウンロードできます。説明書は、各分野にわかれていますし、内容もわかりやすくなっているので、ロボット初めての人でも難しくなさそう…(主観です。)

 

最初は、ハンダ付けからです。

説明書には、部品をつける順番や向きが丁寧に書いてあるので、あとは自分のハンダ付け次第です。とは言っても、普段全然ハンダ付けをしていないので大変そう。

ハンダ付けのコツは、ハンダしたい部分を温めてから付ける。ということらしいです。

そして、早速…

熱し過ぎのせいで、コネクタが溶けて真ん中のピンが歪んでしまいました。運良くこの部分は、何も繋がない部分で問題がありませんでしたが、今後は起きない無いように気をつけながら…

さすがに、ロボット1体なので、ハンダ付けの部分が多い(まだ、少ない方だとか…)

全部、ハンダ付けするとこんな感じです。

 

次回は、プログラムをして、大会に参加したいと思います。

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Pi:Co初心者研修-迷路を走らせる-

こんにちは。この記事で3回目のDTP班のBuchikoだよ!

相変わらず研修っぽいことをしていないのは仕方がないんだ。そんなタイミングで順番がくるんだ。

そして今回のBuchikoは撮影班というやっぱり研修っぽいことしていません!(それでも少しはしてるんだホントだよ)

とまぁこんな調子の記事ですが、皆様が楽しんでくれるのなら本望です。

 

さてさて今日の僕は撮影班。色んな角度からカッコイイ写真を撮るのが仕事だよ!
(今回の記事に写真が多いのはカメラでずっと写真を撮っていたせいです)

テーマは【Pi:Coと迷路と研修と】

できれば何人かの作業風景が撮れればいいな!(本日、僕と講師含めて3名だったので断念)

いそいそと良さげな角度を考えてパシャリ☆

・・・・・・迷路が遠すぎてよくわからない
(お見せしている画像は1枚だけど、実際は1角度2枚ずつ撮ってます)


近づけてみました!
(これもまた角度を少しづつ変えて2枚ずつ)

迷路走行してる写真も、もしかしたら使うかもとパシャパシャ連写


まぁ途中で壁にぶつかりましたよね・・・。
(今日の分の調整してないせいです。皆は毎回最初に調整しよう!じゃないと簡単にPi:Coが交通事故を起こしちゃうよ!)

ではこの交通事故。何が原因かというとタイヤの回転が不十分で起こる現象でした。
(自動運転でも起こりそうだ。怖いね)

これはトレッド幅の値を変更する必要があります。
でもどれだけ変えればいいのか、ぱっとはわからなかったので少しずつ変更してみたよ!
最初は+-3、その次が+-1、それでも壁にぶつかるので小数点第一位まで変更して、でもまだ壁に接触するから、すわ小数点第二位まで変更突入か?!
と思っていたら計算式教わりました。総当たり戦は無駄が多いよ。

その時のホワイトボードがこちら!(ばばーん)

数学をとことん苦手としてなければ大体わかるんじゃないかな(その前に画像が小さすぎてわからない人はクリック別窓で拡大画像が出るよ)
真ん中へんの毛玉みたいな絵はタイヤのステップ数の説明だよ!
右下の二つの図はUターンコーナーの説明だね!

こんなかんじで初心者研修は疑問に思った所や時間がかかってる所をわかりやすく教えてもらえるんだ。

というわけで再度数値を修正して、始動!

おぉ~順調順調(なお撮影の為、かなり遅く走らせています)

「あっ」 ガッ!

「ああぁ~っ」ガガッ!

見事に袋小路で躓きました~
Pi:Co難しいね!

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マイクロマウス研修、少し動きました!

ずいぶんとご無沙汰してます、kimuraです。

10月、11月と、マイクロマウスの東北大会(山形県長井市)や、

学生大会と東日本大会(神奈川県厚木市)などを見学したり、運営を手伝っており、

ブログの更新ができませんでした。スミマセン。

 

さてプログラミングの実習はLEDの点滅、ブザーで音階を鳴らすを通過し、

(一緒に研修している人の中には、曲を演奏させてている人も)

ようやくモーターを回すところまでたどり着きました。

 

こうなると画像ではなく、動画にしないと、ということで

それもあって、さらに時間が掛かってしまいました(汗

ブーン。

机の上を30cm分ほど、モーターを回すという命令で、ついに走りました!

 

その後、左右のモーターは逆向きについているので、同方向に回転させると

転回ができるので、90度向きを変えることにも成功し、

それならばと、練習用の4×6区画の迷路を走らせることに。

 

4つ分進んだら、右に90度回転、6つ進め、また右に90度、以下同じ(ループ)で、

どこかにぶつからなければ、永遠にグルグル回り続ける・・・はずですが・・・

 

 

やはり、わずかなズレから横壁にぶつかってしまいました。

次回はセンサーの値を見て、軌道を修正することを学びます。

 

 

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