LEGO Mindstormsを用いたオープンキャンパスプロジェクト2013

車型投てきロボット（金子・関根）

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はじめに

このページでは，車型投てきロボットについて説明します．

構造

この車型投てきロボットは，LEGO Mindstorms NXT 2.0 を用いて製作しました．
制御アルゴリズムは,MATLAB/Simulinkというソフトウェアで作成し，Run on targetという機能でLEGO Mindstorms 本体に書き込みました．こうすることで，PCとの接続を解除しても，プログラムを実行することができます．
車型投てきロボットの構造を下図に示します．前方に超音波センサと光センサが取り付けられています．

目的

黒線で囲まれた白いフィールド内の任意の位置に置かれたゴールを探索し，そのゴールに向かってボールを正確に投げ入れることを目的としています．

プログラム概要

直進中に光センサによって，黒線を読み取ったら方向転換をしてまた直進する，これをランダムに繰り返すことで，ゴールを見つけ出します．そして，ゴールを超音波センサで感知したら，次にフィードバック制御によって，ゴールとの距離が20cmとなるように位置制御します．
位置の調整が終わると，角度調整に入ります．ここでは，一度ゴールの端を捉えるまで回転し，端を捉えると，そこからゴールの中心までの角度を目標角度として逆回転します．これによりどんな角度でゴールに入ってきても最終的にゴールの中心を向くことができます．最後に，ボールをゴールに投げ入れます．