関西地区大会に向けて調整

来週の関西地区大会に向けて週末に少し調整しました。
時間があまりないので、ゲインの見直しなど、軽めの内容です。

現状だいたいこんな感じです。まあまあ走ってますかね。

ただ、調整中にはんだクラックなどのトラブルがいくつか発生していて、やるべきことはやりましたが、本番ちゃんと動くかどうか心配です。

マイクロマウス合宿

久しぶりの更新になります。2か月ぶりですね。

2013年のマイクロマウス合宿に昨日今日と参加してきました。

関西、北陸のメンバーで始められた当合宿ですが、いまや参加者が50名を超える全国区のイベントになりました。

幹事の清水さんをはじめ関係者の皆様、お疲れ様でした。楽しい時間をありがとうございます。

規模は大きくなっても他の競技者とお話しさせていただいたり、動作確認がてら迷路を走行させて遊んでたりしたら午前4時とか5時になってるのは第1回のときから変わらないですね。

大会などではゆっくりお話させていただく機会がなかなかないのでとてもありがたいことです。

私自身4月に京都に引っ越してからは十分マウスを調整する時間は確保できてないですが、イベント最後のプチ大会では「師弟対決」ということで大先輩小島さんの「こじまうす7」と接戦をくりひろげ場を盛り上げることができました。

この合宿、次回の幹事もスムーズに(?)決まり今後も順次開催されると思いますので、興味のある方はご参加よろしくお願いします。

フレッシュマン規定変更

いきなりですが、コチラで今年のマイクロマウス競技に関しての情報が公開されてます。

どうやら2014年大会からフレッシュマンクラスがハーフサイズで始まる一方で、クラシックでは廃止となるようです。

私は「マウス合宿」というイベントに参加し、その場の勢いでマイクロマウス競技をハーフサイズから始めました。
その年の全日本大会ではこのことが評価されてニューテクノロジー賞もいただいたほどでしたが、どうもそれが当たり前の形になっていくような制度作りが進んでいくのでしょうか。

自分がやっといてアレなんですが、個人的にいきなりハーフサイズでマウス競技を始めることはお勧めしません。特に、自分で1からハードを作る場合。

理由はいくつかありますが、そもそも同じ機能を実現する場合、小さくするのは格段にハードルをあげることになります。

例えばはんだ付け。おそらく、ハーフサイズでは次のようなことが前提になります。
・プリント基板(できれば外注)
・コンデンサ、抵抗などすべてチップ化
・マイコンは既製品のボードでなく、基板に直で実装
つまり実装の難易度が上がる上に、プリント基板という修正、修復しづらいものを扱うことになります。

次に駆動、制御面。クラシックに比べて駆動部品(基本モータとギアとタイヤ)が小さい分デメリットもあります。
・DCにするならエンコーダの、ステッパならステッピングモータの選択肢が狭い。
・ギアの追加工、ホイール、モータマウントなど、パーツの小ささにより自分で加工する場合難しく、精度も出しにくい。
・上2つにより、駆動部(モータの動力をタイヤに伝え回転する部分)の信頼性を上げにくく、迷路走行時の制御がしにくい。
クラシックならばステッピングモーターの軸にホイールはめておしまい、というのがフレッシュマンに多いですし、きっと作るのも制御するのも1番簡単なのでしょうが、ハーフではこれは現実的な選択肢では無いように思います。

だらだら書きましたが、要するに作るのも動かすのも大変になります。


ハーフサイズフレッシュマン競技に参加される方は、このあたり是非検討していただきたいですね。
自分の1年目の苦労を思い出すとフレッシュマンがなくなってもクラシックから始めてもいいと思います。

全面探索

とりあえず今年作ったマウスも去年のマウスもある程度走行性能が確保できました。

次に考えるのはより良いルート選択ということになりますが、これは主に2つの要素が絡みます。

①最短経路導出プログラム
②迷路壁情報の必要十分数取得

①については現行のプログラム上の定数を変更すれば対応できると考えています。
今のところ不当に直線の重みづけが小さいので、それを変更すればもっと良くできます。

②については基本的に全面探索を行うのが良いと考えています。
そこで、効率はともかく全面探索するソフトウェアを作成しました。
シミュレータ的なものを作れないので実際に走行して、それっぽいことができることを確認しています。

袋小路カットとか1柱に壁が3か所無ければ勝手に壁入れるとか細かな工夫もそうですが、あとはいつ打ち切るかというのが重要な気がしますね。

絶対に入れるべきなのはタイムアップ処理で、とりあえず3分経っても終わらなかったらスタートを目指すようにしています。全日本では終わるわけがないですが、これ以上安定して迷路を走り続けられるか不明で、2回探索できるくらいのタイムということで、、、

本当は未探索区画の壁がなかった場合とあった場合で最短経路を割り出し一致するまでとかにしたいですが、探索走行中に最短経路導出は厳しいですね、、、
いちいち停止してもいられませんし。

マウス的時定数

もう1個ロボット相撲から。

前回のOn_Off制御の話は興味のある方がおられれば話のタネになるかな、くらいだったのですが、今回は自分もマジメに気になった話。


同じように、「モータに電圧がかかってからロボットが動作するまでにどれくらい時間がかかるか知っているか？」と質問を受けたわけですが、そんなことは考えたこともなかったので、調べてみることにしました。

その前に前提として共有したいのはモータの機械的時定数です。モータが回ればマウスが動くだろうという考え方ですね。私はこの程度の大きさだろうと思ってこれまでマウスの調整をしてきました。
例えばMaxonの場合、RE6だと機械的時定数は7~8msくらいで、もっと大きいモータ、RE65だと3msくらいみたいです。

http://www.maxonjapan.co.jp/product_re.htm

私のマウスに使っているモータMk-06-4．5がどうなのかはわかりませんが、大きくても十数msくらいと予想しています。

それでは実際の実験。左右のモータに一定のDutyで電圧をかけ、左輪エンコーダで読み取った速度をログでとりました。左輪である理由は別にありません。

まずは静的測定。停止状態から両モータDuty比10%で1秒間直進させました。

この時の左輪エンコーダで読み取った速度と時間の関係。波打っているのは置いといて、それっぽく1次遅れの応答になってますね。

次に動的測定。停止状態から両モータDuty比10%で1秒間直進させたまま、左だけDuty比30%にあげてそのままぐるぐる1秒間回しました。ジェットコースターみたいな楽しい動きしてますね。

同じように速度と時間の関係。やはり同じような時間をかけて、1次遅れの応答っぽく速度が変わっています。

この二つのグラフから分かるのは1次遅れ系とみなして時定数を定義する場合、100~200ms程度になるということです。モータの時定数の程度という私の予想は大幅に外れ、1ケタ上の値になってしまいました。

ギアやマウスの慣性が影響してるとは思うのですが、10倍にもなるとは思わなかったので、個人的に驚いてます。
こういう結果が得られると、100msに満たない時間で終わる45°スラロームとか、自分のマウスが問題なくこなしているのがなぜだかわかりませんね。

ロボット相撲

関西支部総会で知り合ったロボット相撲に参加されている方から、
「なんでマウスは台形加速なんかしてるの？速さ競うならOn_Off的に出力変えて力の限りかっとばせば?」という指摘をいただいた。

私はロボット相撲をよく知らないので、とりあえず競技を見てみる。
http://www.youtube.com/watch?v=spC_eH8d8zY

なるほど確かに急激に(多分出力の限り)加速して相手とぶつかりあっている。
この速度でマウスが走れば間違いなく無敵。

ただ、どう考えても走行精度は出せず、柱クラッシャーになるだけな感じはある。
一方で、モノにできれば板マウス、吸引、変則4輪のように新たな競技レベルを生み出す技術にもなりうる。

関西支部総会

昨日2月23日のマイクロマウス関西支部総会に参加してきました。

例年になくマイクロマウス未経験者を含めたくさんの方々に参加していただきました。ありがとうございます。

それでスライドを作って講演をたくさんしていただくことができ、私自身大変勉強になりましたが、多すぎてタイムキープ全くできてなかったのは申し訳なかったです。

総会後の懇親会でも興味深い話がたくさん。参加してよかったです。

特に気になったこともいくらかあったので、これから調べてみようと思います。


私はまだ他の方があまりマウスで使われていないMEMSセンサについて講演させていただきました。思ったより反応があったので、ソースコード等を含め公開します。
こちらからどうぞ。