h.toriyama のすべての投稿

NHK学生ロボコン2019を振り返る3/4(回路編)

おはようございます。NHKロボコン2019でRobohanの回路長を務めさせていただいたものです。

今年度の回路の振り返り記事ということで毒薬にもならないひとりごとを漏らしていきますがお暇な方は耳を傾けていただければと思います。

まずは「回路ってなぁに?」という方に軽く説明をさせていただきます。

ロボットといえば猫型ロボットや宇宙で戦うロボットを思い浮かべる方がいるかもしれませんが、ロボットは自動にしても手動にしても共通するのは”そう動くようにプログラミングされている”ということです。しかしコンピューターがプログラム通りに動きを演算するだけではロボットは動きません。そこで必要となるのが回路、すなわち基板なわけです。

ロボットの動き(どのモーターをどれくらい回すか,各種センサーの情報からロボットは今何処にいるのか)などを計算する、脳の働きをするメインマイコンが乗ったメイン基板…(1)はもちろんのこと、それと通信しモーターを回すモータードライバ基板…(2)、各種センサー用の基板…(3)などなど…。

これらを作るのが回路班の役目。しかし基板というものの特性上、一度汎用性の高いものを作ってしまえばほとんど新しいものを作らなくて済むのです。そして幸か不幸かこの(1)~(3)は全てだいたい動くものが既に作られていました(気になる方は去年の記事を参照)。

じゃあ何もすることないじゃんとなるところですが、それでは面白くありません。それに”動く”というだけでまだまだ改良の余地はあったのです。というわけで、こいつらをアップグレードしよう、この可愛らしいキャラクターの描かれた基板(去年の記事参照)を機体からひっぺがしてやろうというのが今年の目標となったわけです。

で、実際どうなったかと言いますと大体冬ぐらいまで、各基板のマイコンを↑の先輩によって導入された新しい、スペックの高いものに載せ替える作業をしていました。

先輩の技術も上手く引き継げて基板も良くなりハッピーなわけですが、それだけというのも物足りません。そこで春頃、その先輩も匙を投げていた通信の高速化に挑戦してみました。すると運良く上手くいってくれてぎりぎりでしたが実装完了、基板達の動作は目に見えて速くなってくれました。

結果、去年と同じく本番では基板達は不具合なく動いた上、去年よりもいい動きを見せてくれました。ですので今年の回路はおおよそ上手くいったと言えるかと思います。

図1. 新作モータードライバ

しかし、反省点もあります。

一つは基板が(去年の記事参照)のとおり一式作り替えられたため新たに量産する必要があり、試作のロボットを大量に作った段階でそれを動かす基板が不足がちになってしまったことです。

もう一つ、新しく作った基板達ですがデバックが甘かったこともあり機体に乗せてからバグが判明そして修正、なんてこともありました。

来年はもっと余裕を持った開発をすべきだと痛感させられました。

さてでは私はこの辺で筆を置き、一年生達の指導に戻ることとします。この話の続きはきっと優秀な後輩たちが描いてくれることでしょう。ここまでお付き合いありがとうございました。そして先生方、応援支援してくださった皆様には本当に感謝いたします。この先もRobohanは成長してまいりますので何卒ご協力お願いします。

NHK学生ロボコン2019を振り返る2/4(制御編)

こんにちは。
NHK学生ロボコン2019の制御長をつとめていた平尾です。(現在では元制御長ですね。)
Robohanにおけるロボットのプログラムの作成を統括していす。今回はNHK学生ロボコン2019の振り返りを行っていきたいと思います。
今回のルールにおいては重要となったのがロボットの位置をロボットにどのようにして認識させるかでした。
NHK学生ロボコン2019においては二台のロボットの製作を要求さ
れ、そのうちの一台は自動操縦で目標地点まで障害物を突破しつつ移動していく必要がありました。歩行ロボットの位置をセンサーで読み取ることはRobohanにとって初めてのことであり、従来とは全く別の方法を使う必要がありました。
我々Robohanはこの問題を対象物との距離を測ることができる特殊なカメラを使って解決しようとしましたが、開発が難航し、結局打ち切りとなりました。代替案としてジャイロセンサーや加速度センサーを使って位置を読み取ることにしましたが、それも本番においてコースが想定と違ったことに対応できませんでした。
また、車輪で移動するもう一台のロボットについても、当初は自動で動かす予定でしたが、動作が不安定となり、結局手動で動かすことになりました。
どうしてこうなってしまったのか。原因として以下のようなことが考えられます。
・カメラをもちいた制御にぎりぎりまでこだわり続け、ジャイロなどを使った制御プログラムを完璧なものにすることができなかった。
・開発メンバー自体が圧倒的に人数不足。(制御プログラムを作成したのはたった2名でした。)
・その割に機構の動作の制御依存度が高い。
・スケジュール管理の不徹底。(機構試作機完成は12月、本番に近い形に機体が組みあがったのは3月下旬でした。これはひどい。)
また、これは私の私見ですが、全体に自分たちの力量を高く見積もりすぎていた感覚があります。もう少し、人数や技術力に見合ったものを作った方がうまくいったかもしれませんね。
来年はこれらの反省点を生かし、極力シンプルかつ確実な動作が可能なロボットを作っていきたいと思います。

NHK学生ロボコン2019お疲れさまでした

こんにちは、Robohan広報の鳥山です。
先日NHK学生ロボコン2019が開催されました。

今年もライブストリーミングで大会の様子が全世界中に配信されていました!🌎 また、今回はスタンプやメッセージで応援できる「CHEER PLAYER」で会場がとても盛り上がっていました!

↑会場の様子

予選リーグは長岡技術科学大学さんと三重大学さんとの対決でしたが、残念ながら惜しくも2戦とも敗れてしまい、決勝リーグに進出することはできませんでした。ですが、「4足歩行」という今までにない難しいテーマに精一杯取り組み、多くのことを学ぶことができたと思います。観戦、応援して下さった方々、本当にありがとうございました。

↑今年のロボットとピットメンバー

このあとリーダー、機構,制御,回路長それぞれに記事を書いてもらう予定です。彼らのNHK学生ロボコンを終えての思いを一読していただければ幸いです。

ROBOHAN紹介2回目!(ソフト班について)

3月も終盤となり、新入生の皆さんはこれから始まるキャンパスライフに胸を躍らせている頃でしょうか?
今回は前回の機構班の紹介につづいて、ソフト班について紹介します!
ソフト班の活動は主に回路分野と制御分野に分けられます。
回路分野は
機構班が作ったロボットの機体を動かすための
基板配線を担当しています!
基板はパソコンを使って設計・製造します。
下の写真のようなソフトを使って基板を設計してます。
製造した基板への部品のハンダ付けも担当しています。回路

制御分野は
ロボットを思い通りに動かすためのプログラムを書きます!
プログラムはC言語などのプログラミング言語を使って、マイコンと呼ばれる小さなコンピュータのようなものに命令を書き込みます。
↑プログラムのようす
「難しそう…」「こんなのやったことない…」
と思ったかもしれません。でも心配ありません!
Robohanに入る新入生はほとんどが最初は未経験の初心者なんです!!
Robohanに来てくれた新入生には毎年、先輩が回路やプログラミングの基礎を丁寧にわかりやすく教えています!
(学部によっては授業の先取りにもなります!)
少しでも興味を持ってくれた方はぜひ気軽に新歓に足を運んでください!

大阪大学共創DAY@EXPOCITY

こんにちは。日が沈むのもだんだん早くなり、肌寒い季節になってきましたね。
さて、11/17(土)にEXPOCITYで開催された「大阪大学とあそぼう」にRobohanも参加しました。
内容は「ロボットアーム操縦体験」!
夏に開催されたキャチロボバトルコンテストに出場したロボットを皆さんに実際に操縦してもらいました。
準備不足で前半はたびたび調整や修理をしなくてはならず迷惑をおかけしましたが、後半は安定して動かすことができました。
沢山の人にお越しいただき、本当にありがとうございました!
これを期に大阪大学・Robohanに関心を持ってくださった方が
少しでもおられたら嬉しい限りです。

↑Robohanブースの様子

↑大阪大学総長との写真も撮らせて頂きました!
話は変わりますが、先日、NHK学生ロボコン2019書類審査通過の通知が来ました🎊
第一次ビデオ審査も近づいてきているので、より一層気を引き締めて頑張っていきたいと思います。