2016年6月22日水曜日

知能ロボコン

今年も知能ロボットコンテスト出てきました。
去年と同じくチャレンジャーズコース。

結果は準優勝+日本ロボット学会特別賞受賞でした。

競技点は50点満点、審査点が43.5点。しかもなんと項目 速 に至っては10点満点。快挙。
優勝のK出さんとは1.5点差。やはりベテランは強かった…。

動画は撮ってなかったので、決勝の様子は審査員の人と優勝者が撮った動画見てください。
https://www.youtube.com/watch?v=6_NcIBW2NK0&t=1h15m35s

https://www.youtube.com/watch?v=S14OHxF29Dg

大盛り上がりで非常に楽しい出走だった。


--出場マシン
前の画像見て貰った通り、新作のロボトレーサを魔改造して出場。
今年は研究室に所属していて、しかも研究室に加工機があったので速攻実装できた。
回路的にはベース基板には何も半田付けせず、全部外付けで後ですぐ取り外せるように実装した。

各種ピンはトレーサ用マーカーセンサ基板にコードを半田付けして引っ張り出した。

モーター用電源は、コネクタをモータドライバ(FET)基板に中継させて引っ張り出す。

コの字に曲げた金具にモータを圧入し、チップスターにエポキシ接着剤で接着。吸引モータはジャンクの10Φコアレスモータを使用。ボールを吸い込むには若干力不足感があった。

吸引取り付け穴に2回曲げした金属板を取り付け、そこにチップスターの金属板をナイスタック(強力タイプ)で貼り付け。ぶっちゃけ強度が心配だったがなんとかもった。

そしてチップスターにカラーセンサとフォトリフレクタをナイスタックで張り付ける。フォトリフレクタを底面に貼らざるを得なかったため、加速したときの荷重をこのフォトリフレクタが受け止める構造になってしまったため不安だったがなんとかなった。
ファンは紙コップの底に旋盤で穴を空けて、カッターで羽っぽい形を切り出して作った。

フロントにL字に曲げた金属板2個+POM板をマーカセンサ固定穴に強引に固定。ここにナイスタックでPSDセンサを張り付け。

完成。

PSDセンサは最初GP2Y0E02Aを使っていたが、レンジ外にある金属反射やら何やらを拾うらしく何もない方向にありえない大きさのピークが出たりで、どうやっても誤検知が無くならないので、大会直前に前のマシンのGP2Y0A21YKをひっぺがして取り付けた。
変なピークも出ないし、距離をアテにせず方向だけ取る分にはこの素子で十分だった。

-おまけ

バッテリーが180mAh一個ではすぐバッテリが切れてしまうので、

並列接続。あまりやりたくはなかったが…バッテリの配送が間に合わなかった為最終手段。
怖いので、バランス充電して接続前に毎回テスターで電圧が0.01V単位で揃ってるか測ってから接続していた。事故の可能性もあるので真似しない方がいいと思います…。

あとディスプレイも取り付けて、前マシンのようにパラメータ設定、入力状態表示、各動作テストが出来るようにした。
これを使って決勝出走直前にボール検出閾値を大幅に下げたためパーフェクトが取れた。入れといて良かったーって感じの機能。

---

今回も面白い機体が色々見れて楽しかった。牛タンも美味しかったし。
また来年も参加出来たら…いいな と。

さて犠牲にしてきた大会前の課題やら進捗やらを片づけないといけない。
この瞬間がつらいけど趣味っていうのはそういうものだから仕方ないですね。

2016年4月24日日曜日

移植

とりあえずXのプログラム移植してやっと走るようにだけはなった。


センサ周りで若干問題抱えているのでいくつかセンサが使えなかったりとかの不具合が出ているが、ひとまず前作と同じ動きはしてくれている。
噛み合わせの関係で昔のミニ四駆のようなゴリゴリ音をたてながら走るのですごく心臓に悪い。

とりあえずこれは予備のプログラムとして、これから5年ぶりに1からプログラムを書いていく つもり。

2016年3月1日火曜日

りふろう

最近美大の卒展めぐりにはまって毎週美大とか行ってます。お金かからないし楽しい。

それはともかく11月に出来てた基板をやっとのこと実装してネタが出来たので記事投稿。
生活ギリギリなので1か月1~2発注みたいなスローペースでパーツ集めしてやっと揃った。

----
金が無いとかいいつつ今回ボトムパット付きの素子をいくつか使ったのでリフローをしてみた。
せっかくなので以下雑に手順を書いておく


手順1:ステンシル発注
基板屋さんに基板製造依頼を出す際ステンシルを一緒に注文する。Elecrowとかだと+2000円くらいでやってくれる。マウスのサイズだとフレーム無しのステンシルの方がいいと思う。
ちなみにカッティングマシンとかがある人は耐水ペーパーを切ってステンシルに出来るらしい。

手順2:基板とステンシル掃除
基板とステンシルを無水エタノールで綺麗に拭く。これをやっておかないと半田が上手くステンシルから離れなかったりとかが起きる。

手順3:ステンシル固定
基板の上にステンシルを重ねる。一般的にはテープ等で固定するようだが自分は鉄板の上に基板とステンシルを置き小型の強力な磁石で固定した。
この時ステンシル自体が若干湾曲しているのでなるべく多くの磁石で抑えて基板からステンシルが浮かないように気を付ける。特にQFN等の小さいパーツの周りは特に重点的に抑えたほうがいい。



手順4:はんだ塗り
磁石で抑え終わったら、液体半田を平たいものでねだくりつけるような感じでステンシルの穴に塗り込んでいく。塗り込んだ後は余分な半田を薄い板か何かですりきっていくこの時少し強くこすりつけてなるべく余分な半田が残らないようにする。ただしステンシルをずらさないように注意。ちなみに自分はステンシルの要らない部分を切り取ってヘラにした。

手順5:ステンシル剥がし
半田を塗り終わったらステンシルを剥がす。剥がすさいにステンシルが少しでもズレてしまうと当然半田がズレた位置に付着してしまうので、なるべく左右にずらさないように慎重に剥がす。
磁石を使った場合中心付近にある磁石を抑えながら他の磁石を慎重に取り除き、最後に中心付近の磁石を真上に持ち上げるとステンシルの中心がたわんで浮き、綺麗に剥がせる。


手順6:パーツ載せ
パーツを置いていく。載せる時重いパーツでなければ少しくらい半田の上で動かしても半田がべちゃっとなることは無いので、半田の上に軽く置いて、位置を微調整してから上から押さえつけて固定という感じでやるといいと思う。
ハンダがベチャっとなってしまったりした場合は手順2からやり直す。修正できそうならはんだを整形してやってもいいが、ここで無理に続けて焼きあがった時にブリッジするとかなり厄介なので、面倒くさくても諦めて塗りなおすべき。
尚失敗しやすそうな小型パーツから順に置いて行き、最後に抵抗やコンデンサを置くとやり直しの時の精神的ダメージが小さい。

手順7:焼く
リフロー機があるご家庭はリフロー機で焼く。大体の場合は無いので、今後調理では使用出来なくなる覚悟をもってホットプレートやオーブントースターで焼く。今回はホットプレート使用。
液体はんだに大体どういう感じで温度変化させて焼いてねみたいなプロファイルがついてるので、普通はそれっぽい感じで調整しながら焼くらしい。
しかし今回面倒なので、適当にホットプレートを保温状態にした後基板を置いて蓋をし、1~2分経ったらダイヤルを強に回してしばらく待ち、すべてのパットの半田が溶けてきたのを確認したらピンセットで基板の穴を掴んで取り出すといった感じで行った。
基板を取り出す際はまだ半田が熱を持って溶けている状態なので、衝撃を加えてしまったり落としたりするとほとんどのパーツが剥がれたり別のパットについたりと本当に悲惨なことになるので慎重に取り出す。またものすごい熱いので注意。取り出した基板は裏返したティッシュ箱の上とかに置いて冷ますといいと思う。


完成
上手に焼けまし…焦げた。
ホットプレート結構温度ムラがあるようで、全部半田が溶けるまで待ってたら基板とシルクが見事に焦げて黄ばんだ。ちょっと見た目が悪い。


雑だがこんなもんで思ったよりは簡単にできる。
リフローはQFP等の大きいパーツだとパーツ載せするとき大変で、逆にQFNやSONなどの足無しパッケージの方がやりやすいと感じた。リフロー前提で基板を作るならそういうパーツで統一した方がいいかもしれない。
あとElecrowの基板はシルクが結構ズレているので、パーツを置くときシルクを目印にすると結構危ないと感じた。一個一個パットと足の位置があっているかを確認しながら置いていくか、Happy等に質のいい基板を作ってもらった方がいいかもしれない。


というわけで新作
2 in 1。
この状態で前々作よりは重くて前作よりは軽い。このサイズのDC機にしては最も重い部類だと思う。

まだ外付けのモジュールや取り換え部分がいくつか出来てないけど、とりあえずはこの状態で必要最低限走れる といった感じ。 まだ動作確認していないのでほんとに走れるかは不明だが。

熱田の森までにー…と思ったが熱田の森間に合いそうにないので、前作での出走になりそう。マシンが壊れていなければの話だが。
というかマイコン含めほとんどのパーツを今まで使ってきたものから変更したのでシーズンまでに走行できるかすら怪しい。

2015年11月29日日曜日

はーふ動画

大会前残り1週間くらいで頑張って実装したのに本番走れなかったので走ってた時の動画貼っときます。
一応これくらいは走ってました。。


これが一番安定した速度でほぼ全ターン0.45m/s。 加速度はこれでは流石に遅かったのでこの後2倍に上げて6m/ssに。
一番上のパラメータだと90度ターンで0.7m/s設定になっていたが調整しても稀にしか完走できず。上の人たちは本当にどうやって曲がってるんだろうか。
本当にマウスは難しいなと。

2015年11月23日月曜日

全日本大会

全日本大会お疲れ様でした。
研究室関係で色々あり徹夜の後今朝6時に帰宅。死にそう。

マシンの体調不良は予選前日になんとか修復したが今度は本人の体調不良。立ちくらみの酷いバージョンに襲われ続けた二日間。
そんなことはさておき結果は、ロボトレース5位、ハーフマウス決勝最下位(認定証もらい忘れた為順位不明)

まさかの時間をかけなかった方が好成績。



ロボトレース:故障の事もあり去年のよりも探索・最短ともに速度を落とした最高速2.7m/sという今年最低のパラメータで走ったがまさかの5位タイムだった。直線が少なかった+シケインで減速しなかったのでそこまでタイムが落ちなかったようだ。
また去年の台湾大会用に対策した連続マーカー直後のR10や、大Rにあるシケインやほぼ直線シケイン、すべて出てきたのである程度相性が良かったのかもしれない。上位のマシンは結構そこでやられていたような気がする。

3走目は、このマシン最後の走行ということでもう直線1.5G以上の加速度、最高速はフラつく3m/sあたりに、低Rからギリギリまで速度を上げた最高パラメータをブチこんでみた。しかしマーカー読み飛ばし補正が効かないほどマーカを読み間違えたらしく吹っ飛んでしまった。

今作は伸びない最高速とバランスの悪い6輪に足を引っ張られて最高加速度以外予選上位マシンに勝ち目がないスペックの車体になってしまっており半ば諦めていたので予想外の結果。。
マシンがもう寿命のようなので今大会で引退させる予定(新作が間に合わなかったらまた出てくるかもしれないが)。
とにかく最後に本当に頑張ってくれた。


ハーフマウス:やはり32x32迷路は難しかった。金曜時点で16x8迷路で安定して探索できていたので大丈夫だろ思っていたが、本番迷路では3回も探索失敗。探索を速度や補正方法違いで8個用意してたのでそのうちの1つが当たってなんとか4回目で探索成功。最短走行はせっかくなのでとかなり速めで走行したが長い直線でスリップが大きかったのか壁切れミスったのか2個目の直線で曲がる位置がズレ3個目の直線でぶつかってしまった。せっかく斜め走行入れていたのに斜めにたどりつく前にぶつかり悲しかったが、あれを探索出来ただけでもかなり満足。

-
今大会は前大学での後輩達に予選・決勝とも後ろの順位につけられた。皆一人一人自力で設計・加工しオリジナル車体を作り、それで何名も決勝進出、上位に食い込んできていた。更にそのうち何名かの3年生はマウスでエキスパート決勝にも出ている。またバイク型トレーサや変態配線マシンなど、形はどうあれ人とは違うことをやろうとしている変態が増えてきておりいい傾向だ。
自分たちが所属していたころは工作機械の使い方も知らず、未完走・予選落ちが当たり前の弱小サークルだったが、当時とはえらい違いだ。本当に最近の成長が著しい。既に自分よりも彼らの方が技術を持っているのではないだろうか。そろそろ抜かれるのも時間の問題になってきた。

また今所属している大学のサークルの子達もここ1か月かなり頑張っており、ハードもソフトも1か月前に比べてかなり進歩していた。まだまだ経験値不足ではあるが、失敗を重ねてどんどん成長してきている。来年には前大学の後輩達とバトルを繰り広げてくれることだろう。 非常に楽しみだ。

-

今年も色々な人の新作や話が聴けて勉強になったしモチベーションを少し取り戻せた。
また海外勢とも今年は積極的に話が出来たので色々情報を貰えた。こういうのをマシンにフィードバックできたらいいな。

全日本大会本当に楽しかったです。
運営の方々ありがとうございました。

2015年11月20日金曜日

大会前

ロボトレースの最終確認をと走らせようとしたら動かない。
原因不明のハードトラブルで壊れる。
徹夜で直すが直らない。

ラインセンサのLEDが一部光らない。センサ基板を作り直すまでしたが動かない。
仕方ないので光らないセンサLEDを外して走ることにする。パラメータがズレるし動作が不安定になったが走れないよりはいい。
旧作を使うことも考えたがそもそも旧作が破損で動作不安定だからとこのマシンを作ったんだから当然使えるわけも無く。どうしようもないな。
棄権や予選落ちもおおいに考えられる非常に危険な状態。まぁいいか。


数日時間を使ったハーフマウスはそれなりに順調。色々コースを試したが半分くらいの確率でゴールは出来ている。速度は遅いが最短も壁にガンガンぶつかりながらそこそこの確率で完走できるところまできた。
おまけにハードトラブル一切無し。素晴らしい。
探索くらいは完走したい。マウスのエキスパートは初めて出場なので楽しみ。シードとして宇宙人クラスに挟まれての出走なので胃が痛いが。 探索できずに2~3分で退場は避けたい。

試走は大学祭を見たいのと研究ミーティングがあるのでパス。 では土曜日に。

2015年11月15日日曜日

探索

昨日あたりから大会1週間前ということで少しだけやる気が出たのでいじる。
トレーサは完全に捨ててハーフを残りの一週間でやることにした。


久々に走らせるともう探索がどれだけやっても安定しない。今までの迷路は運よく完走していたんだろうという感じ。いつもと同じ真ん中をあまり走れていないフラフラ走行。
壁制御がもうほとんどといっていいほど効いていないようでズレたら真ん中に戻るまでに数区画要する。かといってゲイン上げたら探索失敗が増える。櫛が来たら一発終了だ。

あとは信地旋回がやはり何度やっても中心が出ないし目で見ても180度回ってないことがわかる。モータが回りだすタイミングが左右で違うようにも見える。原因はハードだろうか。

おまけにターンが起こる場所でよくやる前壁補正が見事にズレまくっている。どうやら左右に壁がある場合は干渉して値が変化して微妙にズレてしまうらしい。更に横壁近くになった状態でやってしまうと横壁に引っ張られてターンしてしまう。

あとホコリが少しでもつくと前壁制御中にタイヤが空転することが発覚。1年かえていないタイヤがすり減って車高がさがった影響かとも思ったが手で押したりしてみても浮く様子がないのでどうやら別の要因らしい。

とりあえず探索だけでも問題山積みでこのあたりを解決しないことには32x32迷路だと探索もできずリタイヤかな。
去年は細かいことを気にせずやっていたのでこの辺そこまで気にならなかったが、一つ一つ気にしていくと本当に難しい。

一週間と言ったが大学もあるので実質2~3日使えるかなってとこなのでどうなるかな。