かわロボに使った自動制御&

FIRST Robotics Competition

チームMiF 新井智博（シクロ＠群馬OB ）

2014/12/13・14 仙台FLAT交流会

※配布用として、人の顔が映っている写真は削除しています。 ご了承ください

自己紹介

名前：新井智博

HN：シクロ＠群馬OB

所属

2005～ 群馬高専＋専攻科

2012～ 東北大学大学院

2014～ 会社員

チームMiF 結成

ロボコン歴

2005～2008 高専ロボコン

2009～ かわロボ 「からっ風」、ロボフトなど

2012～2013 ロボコンスタッフ手伝い、審判など

2014年 FRC team indiago ninjyas メンター

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かわロボって？

• 川崎市内で行っているロボットの大会

• 相手を押し出すかひっくり返せば勝ち

• 移動機構、攻撃機構にリンクを使用

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からっ風の紹介

目標：高機動な脚でフィールドを駆け回るロボット

脚の加速・旋回性能向上×アームの高速化

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操作が難しい・・・自動制御で何とかしよう！

動画ＵＲＬ：https://www.youtube.com/watch?v=dBMAQBkPlg4

よくある人間フィードバック系

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プロポ

スティック角度

ESC・モータ

アーム角度

受信機

制御装置（操縦者）

ここにPD制御を追加PD制御のループ｛

角度偏差＝目標角度―アーム角度P項＝Pゲイン＊角度偏差D項＝Dゲイン＊（一つ前の偏差―今の偏差）モータへの出力＝P項+ D項

｝

新井の操縦がイマイチ

mbedを使ったアームの角度制御

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プロポ

スティック角度

角度情報に変換

角度の計算

PD演算

ESC・モータ

アーム角度

角度センサ（ロータリエンコーダ）

受信機

操縦者

マイコン(mbed)で演算

操縦者が楽できる

からっ風 回路構成

目標：操作を簡単にする(アームのサーボ化)

コンセプト：簡単に作れる回路・制御– メカ屋が作る（電気に詳しくない）

– できるだけ楽して作る

回路の基本構成：部品を配線するだけ– 信号入力：ラジコン受信機

– コントローラ：mbed →楽に扱える

– モータドライバ：MC402CR →PWM(サーボ)信号で動く

– 角度センサ：光学式エンコーダ

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簡単に作れる構成！

からっ風 制御回路

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入力• 受信機(6ch)

• エンコーダ*1

• ジャイロ*1軸(予定)

出力

• ESC・サーボ(PWM)＊３

• コマンドサーボ（RS485・12V）

＊たくさん

制御内容• アーム角度サーボ化(PD制御)

• スタート補助(アーム半自動化)

• 車体姿勢補正(予定)

電源（12V）

受信機

サーボ・ESC出力

絶縁式DC/DC12V→5V

簡単な回路とプログラムでも、できることは色々！！

まとめ

・自動制御は簡単にできる！（自動化で操縦ミスが減ったかどうかは、聞かないでください・・・）

・高専卒業したらぜひかわロボに！

メカメカしいものが好きな人には特におすすめです

ロボットについて詳しくはブログで！ （ソースコードなど公開予定※）URL: http://radenzaiku.blog.shinobi.jp/※年末年始の時間があるときに・・・

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FIRST Robotics Competition

FIRST Robotics Competitionという世界大会に日本から初参加する高校生チームの手伝いをしています。

スケジュール：12月：技術講習

1月 ：ルール発表

3月 ：大会

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公開用に顔が映っている写真は削除しました。画像は下記のリンクを参照ください。

Web： http://indigoninjas.com/Blog: http://ameblo.jp/indigoninjas/

What is FIRST®?

• FIRST® (For Inspiration and Recognition of Science and Technology) は 1989 年に設立された NPO 団体

です。設立者はアメリカ合衆国の発明家、起業家である Dean L. Kamenで、電動二輪車セグウェイを発明したことで有名です。

• FIRST の目的は、若者の科学技術への関心を高め、参画を推進することです。

INDIGO NINJASより引用：http://indigoninjas.com/

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What is FRC®?

• FRC® (FIRST Robotics Competition) は、1992 年から開催されている FIRST 主催の高校生ロボティックス大会です。FRCでは6週間で部品セット(Kit of Parts)を中心に、120lb(54kg)のロボットを製作します。

• ゲームの内容は毎年変わります。2015 年の大会では、約3000 チーム、75000 人の高校生が参加するとされています。

文章：INDIGO NINJASより引用

http://indigoninjas.com/

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まとめ

興味ある方はINDIGO NINJAS webサイトをチェック！

URL：http://indigoninjas.com/

Facebook：https://www.facebook.com/indigoninjas

協力者・スポンサー募集中です！

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以下会場で紙面配布しなかった動画等になります

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からっ風 メカ紹介 脚

高い旋回性能の４WD ： オムニ脚

– ウレタンワッシャーと平行ピンでオムニホイール

– Op-Amp（ROBOCUP）の簡易版

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↑グリップ ↑オムニ

からっ風 メカ紹介 腕

高トルク・高速なアーム ： 変速スライダリンク

–水平付近(±40度)：高トルク

–垂直付近(40～100度)：高速

ここに利用

速すぎて、操作が難しい・・・

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動画ＵＲＬ：https://www.youtube.com/watch?v=dBMAQBkPlg4