金将: ライントレース&「さがしてポン」競技用ロボット

台上の対象物に体当りして落とす「さがしてポン」競技と、ライントレースによる周回競技との両方に出場するために作られました。入門用ロボットキットビュートローバー H8を改造したものです。

名前の由来は、センサーが横に向けられていることと、2つの競技への出場を両立したことから。将棋の金将は真横に利きがあり、また攻守両方に活躍する駒である。

仕様

写真:ロボット「金将」全体像 写真:ロボット「金将」、カバーを外したところ

金将 仕様(2013年9月現在)
重量290g
前後長190mm
150mm
操舵方式2輪差動方式
駆動輪モーターDCモーター x2
床ラインセンサー赤外線反射式 (TLN115A+TPS611F) x4
落下防止用床センサー赤外線反射式 (S7136+TLN119A) x2
対象物検知センサー赤外線反射式 (GP2D12) x1
マイコンボードVS-WRC003LV + VS-WRC004LV
CPUH8/36064@20MHz
電源単3ニッケル水素電池x2
製作期間1日

電子回路

(この項目は書きかけです。回路図を追加予定。)

S7136とGP2D12が5Vの電源を必要とするため、HT7750Aを使った昇圧回路を使用。

床センサーの接続はVS-WRC003LVのCN13(本来はIXBUS用)を利用。P56、P57にS7136の出力(オープンコレクタ)を接続。VS-WRC003LVにある33kのプルアップ抵抗によりH/Lとして読み取れる。

GP2D12の出力は実際は3.3Vを超えないように見えるが、5V電源を利用するセンサーであり内部構造が不明のため電圧変換回路を入れた。抵抗とダイオードにより3.3Vにクランプ。VS-WRC004LVのセンサ用コネクタを利用して接続。VS-WRC004LVのJP6をパターンカット(光センサー用の抵抗を切り離すため)。

「さがしてポン」競技用プログラム概略

写真:ロボット「金将」、カバーを外したところ

自己位置推定マッピング等は行わず、できるだけ単純なルールから目的の動きを生成するという方針をとった。

  1. 床センサーのいずれかが床からはみ出していたらその場で左に回る。
  2. 左方に障害物(おそらく対象物)があればその場で左に回る。
  3. いずれも該当しなければ直進する。

台からロボットが落ちないように動きまわることを大原則とする。超信地旋回時に脱輪しないことを保証するため2個の床センサーは車輪の幅よりも外側にし、かつ前進時にブレーキが間に合うように十分前方に設置した。

左方のPSDセンサーを使ったことにより、対象物が1個だけある場合は螺旋状の軌道で対象物に到達するような動きが生成される。 正面で押す格好になればそのまま台から落とすこととなる。 対象物が複数ある場合は途中で別の対象物に反応してそちらに向かう場合もある。

大会出場記録

2013年8月 ヴイストン杯 ロボプロスーションチャレンジカップ2013
ビュートロボコン一般の部、4位。さがしてポン、1位。

参考文献

  1. ELM - 卓上ライントレースロボット
  2. ロボットランサー出場マシン`Gungnir' 製作レポート(京大機械研究会)
山口 辰久

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