宇都宮大学工学部平田研究室のホームページです。

Hirata Laboratory

RoboDesignerを用いたオープンキャンパスプロジェクト2008 Aチーム

Aチーム(上野・根本)の部屋

目次

はじめに
ロボットの構造
動作説明及びプログラムについて
動作結果(動画)

はじめに

このページではAチームのロボットについて紹介をします.

ロボットの構造

Aチームのロボットの構造は以下のようになります.

ロボット正面から見た図 ロボットを上から見た図
ロボットを下から見た図

サッカーロボ製作にあたり,以下のセンサを使用しました.

  • タッチセンサ×1
  • IRセンサ×3
  • コンパスセンサ×1
  • コンパスセンサ×1
※コンパスセンサは外部モータから発せられる電磁波の影響を抑えるために,図のように外部モータと引き離して取り付けています.

動作説明

フローチャート

フローチャート ロボットの動作は左図のフローチャートのようになります.
これよりロボットは以下の2つのモードに分けて動作するといえます.

・ボールを確保していないとき

「ボール探索モード」

・ボールを確保しているときは

「シュートモード」

ロボットはこの2つのモードの動作だけでボールをゴールに運ぶことができます.

各動作については以下で詳しく説明します.

どうやってボール確保を判断?

タッチセンサ×1 を用いて実現.
タッチセンサがONのとき タッチセンサがONのとき

ボールを確保
図:タッチセンサがOFFのとき タッチセンサがOFFのとき

ボールを確保していない
タッチセンサのスイッチの状態(ON/OFF)に応じてロボットの動作を切り替えることで, ボールを確保しているときの動作と確保していないときの動作の命令を分けることができます.

ボールをしっかり確保できるの?

ドリブル機構で解決.
ドリブルイメージ ドリブル機構 ボール回転用タイヤを回し,赤外線ボールにバックスピンをかけることで,ボールを引き付けます. このドリブル機構を設けることで,ロボットはボールをしっかり確保することができます.
このドリブル機構がしっかり働かないと,ボールを確保しているかどうかを判断する タッチタッチセンサの反応状態が不安定となるので,このドリブル機構は 非常に重要な装置となっています.
実際にドリブルしている様子はこちら

ボール探索モード

IRセンサ×2 を用いて実現.
図:ロボットを上から見た図 IRセンサ1,2の反応状態を次の[1]~[4]に分類することができます.
[1]~[4]の反応状態に応じてロボットの動作を以下のようにすれば, ロボットはボールを探す動作をします.

ifaction
[1]ボールが左にある左に曲がる
[2]ボールが前にある前進
[3]ボールが右にある右に曲がる
[4]ボールがない旋回
状態[4]のとき,旋回させているだけでは,ボールがロボットの近くに来ない限りその場で回り続けてしまうので, 実際のプログラムでは「自分のゴール前のタイルで旋回」とさせています.
タイルの話は次のシュートモードのところで説明しています.

実際にボールを探索している様子はこちら

シュートモード

IRセンサ×1,コンパスセンサ×1 を用いて実現.
シュートモードイメージ図 ~ゴールへシュートまでの流れ~
Step1.地面の色でフィールドの位置を知る
Step2.ゴールの方向を向いてドリブルしながら前進

Step1について
ルールより,サッカーフィールドは異なる色を持った6つのタイルに分けられています. そこで,ロボットは以下の手順にて自分が現在どこのタイルに位置しているのかを知ることができます.
(ⅰ)フィールドにLEDを照射
(ⅱ)フィールドからの反射光をIRセンサで検知しタイルの位置を知る

Step2について
あらかじめ相手ゴールの方角が何であるかを把握しておきます.
コンパスセンサを用いて,ロボットがゴールの方角を向いたら前進させるプログラムを 組むことでボールをゴールへと導きます.

実際の試合の動画

オープンキャンパスで行われた試合の動画は こちら

反省点・課題

  • 電池残量や周囲の明るさの変化などによりタイルの検出精度が悪かったので今後さらなる精度向上を目指したい.
  • 今回ボールを確保した後,ゴールを向いて直進するという動作をシュートとみなしましたが,できればボールを押し出してシュートするようなシュート機構を取り付けたかった.
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