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スラローム走行を実装してみた – d-satoのマイクロマウス研修 Part7

スラローム走行を実装してみた – d-satoのマイクロマウス研修 Part7 d-satoのマイクロマウス研修

d-satoです。初日から在宅勤務のため、自宅でマイクロマウス研修に取り組んでいます。記事一覧はこちらです。
Part6からよりスムーズな走行を目指してスラローム走行を実装しています。前回はスラローム走行の実装方法を紹介しました。今回は実装するプログラムの中身と迷路内でのロボットの動きについて軽く紹介します。

実装したプログラムの概要

きちんと計算した理論に基づいて実装するのが望ましいと思いますが、せっかく実機があって試行錯誤できるので実際に動かしながら調整してみます。
とはいえ本当に適当な値を入れてもうまく動かないので今回はざっと計算したパラメータを使って実装してみました。

今回とりあえず実装してみる際、手書きで計算した資料があるのでその図とともに紹介します。

まず、どのように動いてほしいかを考えました。
以下の図に黒線で書いた迷路は1区画180mmです。ロボットは迷路の壁と壁の間を通ります。
曲がり角のところでは、ロボットの中心が半径90mmの円を描くように進んでほしいので、以下の図に青線で書いたようにロボットのタイヤの軌跡が四分円を描くようにします。
このとき、それぞれの四分円の大きさはカーブの内側は半径56mm、外側は半径126mmとなるようにします。

どのように動いてほしいか

どのように動いてほしいかが決まったので次に具体的な実装について考えます。今回はタイヤがスリップしないと仮定します。
対向二輪の移動ロボットなので内輪と外輪の速度を調整すれば上の図に近い軌跡を描いてくれるはずです。
そこで今回は以下の2つを実装しました。
・曲がる際には内側:外側が1:2.2の速度になるようにしてタイヤを回転させる
・曲がり角に来るたびに停止するのが走行時間を長くしている要因なので、曲がり角でも停止せずに速度を落とすだけにする

※この記事内で示した値は壁の厚さやタイヤの幅等は考慮されていません。本当に大まかな値を求めるだけのために出した数字です。

4×4迷路内でスラローム走行

ざっと計算したパラメータを使って実装したスラローム走行でカーブを曲がりながら、4×4の以下の迷路用コース内で2周させます。

4×4の迷路用コース

実際に動かしてみた動画をご紹介します。

d-satoのマイクロマウス研修 スラローム走行テスト【Pi:Co Classic3】

前半で超信地旋回でカーブを曲がり、後半でスラローム走行でカーブを曲がっています。
曲がり角で超信地旋回していた際はおよそ18秒かかっていたのに対し、今回実装した走行では11秒まで短縮できました。

次回以降は実際にスタートとゴールのある迷路を探索して走行させていきます。また実装したプログラムの一部を示しながら解説をする予定です。
実装に際して開発環境をカスタマイズしたのでそのカスタム方法についても紹介する予定です。

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