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Hirata Laboratory

RoboDesignerを用いたオープンキャンパスプロジェクト2009 Bチーム

Bチーム（黒木・鈴木（隼）・田邉）の部屋

目次

はじめに
ロボットの構造
各ロボットの説明
・ 攻撃用ロボット
・ 守備用ロボット

はじめに

8/2(日)に行われたオープンキャンパスにおいて，私達Bチーム(黒木・鈴木（隼）・田邉)はRoboDesignerを用いてサッカーロボットを製作しました．
このページではBチームのロボットを紹介します．

ロボットの構造

コントローラ (RDC-101)

フローチャート コントローラボードとしては「RDC-101」を使用しました．ここで，コントローラボードには入出力コネクタが付いています． 入出力コネクタとはコントローラが信号をセンサから入力し，モータ，第３モータへ出力するために使用します． 今回のコントローラではこの入手力コネクタはモーター用に５つ分の使用するスペースが設けられていてアナログ入出力が２つにデジタル入出力が４つ使えるようになっていました． 今回のロボットではセンサとして以下に記述する「タッチセンサ」，「IRセンサ」，「距離センサ」，「コンパスセンサ」を使用しましたが，入出力コネクタとセンサの入力をうまく考えた上でロボットを製作しました．

センサ

ロボットには以下の4つのセンサを使用しました．
  • IRセンサ

    説明
    センサが検出した赤外線の量をコントローラにアナログまたはデジタルの値で出力します． 今回はサッカーロボットを製作していますが，サッカーロボットがサッカーをするためのボールとして強い赤外線を発光するものを使用するため， このIRセンサでボールの位置を検出しています．また，サッカーフィールドも白と黒のグラデーションになっているため，同様にIRセンサによって自分の位置を検出します．

  • タッチセンサ

    説明
    先端がバネによってできているセンサです．バネが何かに触れるとコントローラにデジタルの値を出力します． また，このセンサは二つを直列で繋ぐことで二つのうちどちらかが反応すればもう一つのセンサも反応するようにすることができ， そうすることでコントローラの使用コネクタ数の節約が可能になります．

  • 距離センサ

    説明
    センサが検出した障害物との距離をコントローラにアナログまたはデジタルの値として出力します．これにより壁や他ロボットとの衝突を事前に避けることが可能となります．

  • コンパスセンサ

    説明
    センサが向いている方角を検出し，コントローラにアナログまたはデジタルの値で出力します． アナログで使用すると8段階の電圧，デジタルで使用するとジャンパーで選択した1方位の信号が出力されます．

モータ

ロボットがタイヤを回転させるための機構としてモータを使用しました．モータは一つのタイヤに対して一つが対応しており， 今回タイヤは２つ使用したためモータは２つ使用しました．入出力コネクタの接続により，モータはそれぞれのタイヤを同様の速度で独立に正転，反転させることができます．

第３モータ

第３モータとは，ロボットが赤外線ボールをドリブルするためのドリブル機構として使用したモータ，もしくはシュート機構として使用したモータです． 使用の際には，第３モータの電源は回転力を高めるためにコントローラに使用する電池とは別のものを用意し，モータに直接繋げました．

各ロボットの説明

今年は各チームにロボットが２台ずつ与えられたため，Bチームでは攻撃用と守備用に分けることにしました．

攻撃用ロボット

使用センサ

フローチャート フローチャート
 IRセンサ×２

タッチセンサ×１

距離センサ×１

コンパスセンサ×１

フローチャート

フローチャート 攻撃用ロボットのフローチャートは左図のようになります．ロボットとしての動きは，主に

・ ボールを探す

・ ドリブルする

・ シュートする

 となっており，詳しくは以下で説明します．

動作説明

ボールを探す

ロボットがボールを持っていないときの動作です．IRセンサを２つ使ってボールから出る赤外線を感知し，ボールを見つけます．

フローチャート ①にボールがある場合 … 左に曲がる
②にボールがある場合 … まっすぐ進む
※IRセンサの感知した値がある値以上になるとドリブルモードに入る
③にボールがある場合 … 右に進む
④にボールがある場合 … 旋回など
障害物を避ける

タッチセンサまたは距離センサが反応した場合，旋廻をして進路を変更します．

ドリブルモード

ドリブルモードは，「ボールを探す」で，(2)の状態の※のときに発動します．
今回は，第３モータを常に回し，ボールにバックスピンをかけることでボールを確保しました．
（第３モータも本来はボールがあるときだけONにしたかったが，端子の関係上できなくなりました．）

ドリブル 第３モータは図の通りに，ロボの先端に取り付けました．
ドリブルモードに入ると，コンパスセンサからの情報を元にゴールのある方向を向き，前進します．そして一定時間を過ぎると，今度はシュートモードへ移行します．
シュートモード

シュートモードは，ドリブルモードの状態で，かつ，コンパスセンサでゴールの方向を向いていると判断したときに発動します．

ドリブル ドリブルモードで使用するモータを第３モータとすると，シュートモードで使用するモータは第４モータとなるわけですが， これは左図のようにボードを回転させてシュートするといった構造になっています．上の写真の通り，ドリブル機構の上に設置しました．

守備用ロボット

使用センサ

守備ロボット
守備ロボット
 IRセンサ×３

タッチセンサ×３（並列に接続）

フローチャート

フローチャート守備ロボット Bチーム守備ロボットのフローチャートは左の図のようになります．ロボットとしての動きは，主に

・ ボールを探す

・ ブロックする

 となっており，詳しくは以下で説明します．

動作説明

ボールを探す

ロボットがボールを持っていないときの動作です．IRセンサを２つ使って，ボールから出る赤外線を感知して，ボールを見つけます．

フローチャート (1)にボールがある場合----左に曲がる
(2)にボールがある場合----まっすぐ進む
(3)にボールがある場合----右に進む
(4)にボールがある場合----旋回など
ブロック
ブロック ブロックは，ボールが前方にあり且つ，守備ロボット前方部に取り付けてある2つのIRセンサがボールから出る赤外線を感知したとき， 前進してボールをはじきます．

そして，ボールをはじいた後，守備ロボット下部にとりつけてあるIRセンサを使ってゴール付近に戻ります．
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