しゅうのマイクロマウス研修 キット製作研修

しゅうのマイクロマウス研修 – Pi:Co Classic 3編 Part 8

スラロームシミュレーション しゅうのマイクロマウス研修

こんにちは、しゅうです。

前回スラロームの解説を行いました。

今回はそのスラロームに必要な要素とシミュレーションを行なっていきますね。

スラロームにはなにが必要?

まず大事な走行距離。今回のマイクロマウス競技においては区画の大きさは次の図に示すように180mm x 180mmです。

マイクロマウス競技の区画の大きさ

そしてスラロームをする時は円弧のような軌跡を描きます。すなわち、半径90mmの円周上を走ることになります。したがって必要な距離は2π*90*1/4141.37mmとなります。ここで注意しなければならないのは、この距離はマウスの重心位置が進む距離であることです。即ち、次に必要となるのはマウスのタイヤ間距離、トレッド幅です。

こちらの記事でお話しているやつです。このトレッド幅を含めたスラローム経路を次の図に示します。

トレッド幅を含めたスラローム経路

あとは角速度、角加速度の最大と最小、オフセット区間の距離、角加減速区間の距離(または必要な角度)、スラローム時の全体の距離、も必要となってきます。噂に聞くパラメータ調整です。

スラロームシミュレーション

表計算ソフトを用います。角速度などから位置をプロットしていきますが、ソフトによって三角関数にラジアンか角度のどちらを入力するかが決まっているので注意しましょう。下の図はシミュレーション結果などを示しています。

スラロームシミュレーション

左側の青い曲線が、マウスの中心位置の移動軌跡を表し、右側の台形のようなグラフはマウスの速度変化を表しています。実際に扱う時は初速度が0ではなかったりするので、実環境に合わせるならば曲がり角への進入速度と脱出速度も用意しておくと良いかもしれません。

そしてこれらのパラメータを参考にしつつ、実際にマウスを走らせながらパラメータ調整を行なっていきました。下の動画では、まず最初のは壁補正なしでの右ターン。次に壁補正ありの左ターン、壁補正のおかげで最初ぶつかっても調整してくれました・・・!そして最後の三つ目に蛇行運転が見られます。

Shu – Pi:Co Slaloming

まとめ

これでいよいよ、僕もスラロームを使って探索や最短走行を行えそうです!

次回はスラロームを探索アルゴリズムに実装していきます。

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