HM-StarterKitでマイクロマウスを始めよう技術情報・開発日誌

HM-StarterKitで大会出場する学生さんへ特別インタビュー

HM-StarterKitでマイクロマウスを始めよう

アールティはマイクロマウスを始めとした数々のロボットキットを発売し、ロボット競技を通じた未来のエンジニア育成を支援して参りました。
『Life with Robot-ロボットのいるくらし-』の実現を掲げるロボットメーカーの使命として、ロボット開発を楽しむ、ロボット競技に参加する選手を一人でも多く増やしたい思いがあります。

2020年夏頃、ロボット競技者を支援する活動の一環として、マイクロマウスキット「HM-StarterKit」と迷路を学生マイクロマウスサークルにプレゼントするキャンペーンを実施しました。

学生マイクロマウスサークルを応援!プレゼントキャンペーン

応募条件のひとつが「全日本学生マイクロマウス大会にエントリーすること」。
大会は一度延期になってしまいましたが、この度12月18日(土)に厚木商工会議所で「第36回全日本学生マイクロマウス大会」が開催されることとなりました。
プレゼントのHM-StarterKitとマウスで日々調整を進めていただいた成果をようやく拝見することができるので、アールティ一同とても楽しみにしています!

第36回全日本学生マイクロマウス大会 – All Japan Micromouse Contest for Student

アールティでは全日本学生マイクロマウス大会開催直前企画として、キャンペーンにご応募いただいた学生サークルの皆様にインタビューさせていただきました。
今回は3サークルのエピソードをダイジェストでご紹介します。

ご協力いただいた学生サークルの皆さま

宇都宮大学 U-lab(マイクロマウス班)
・黒須さん

大阪電気通信大学 自由工房(マイクロマウス班)
・合田さん
・武田さん

神戸市立科学技術高等学校 科学技術研究会
・顧問 三村先生
・西川さん
・大庭さん

ロボット・マイクロマウスとの出会い

ロボットとの出会いはいつ、何がきっかけでしたか?

U-lab 黒須さん:マイクロマウスがきっかけでした。高校時代の受験期にふとYoutubeで全日本大会のマイクロマウスの動画を見て、高速で走るマイクロマウスを見て、「大学でこれをやりたい」と思ったのがきっかけです。

自由工房 合田さん:一番最初のロボットというと…戦隊ものの合体ロボットで、それが原点ですね。ロボットとの出会いは、大学1年の時に自由工房に入ったことがきっかけですが、「モノを作りたい、電子工作をしたいなぁ」と思っていました。

自由工房 武田さん:小学生の時にエンジニアである父の職場見学でタッチパネルを見て機械系に興味を持ち、そこから自分で二足歩行ロボットを調べていく内にロボットに興味を持つようになりました。自分で作るのは自由工房に入ってマイクロマウスで初めてです。

科学技術研究会 西川さん:今年になり大学受験に向けて何か経験を積みたいと考えていたところ、三村先生に「今年からマイクロマウス始めるけどやってみる?」と誘っていただいたのがきっかけです。

科学技術研究会 大庭さん:ロボットと出会ったのは、今の学校に入学してすぐの部活動紹介の時です。科学技術研究会に入ってロボットに関わるようになりました。

皆さんそれぞれの出会いがあって素敵ですね。
今回のキャンペーンがきっかけになった方もいて嬉しいです!
今回のキャンペーン以前から、サークル・部活の活動としてマイクロマウスに取り組んでいましたか?

U-lab 黒須さん:いいえ。マイクロマウスをやりたかったのですが大学にロボットサークルがなく、プログラミングサークルのU-labに入っていました。同級生や後輩にマイクロマウスを布教したのですが、ロボットを1から作るのってお金がかかるじゃないですか。皆ちょっと興味があるけど、お金がかかるから手が出せないという感じで。
そこでHM-StarterKitのキャンペーンを見て、「やりたい」と言っていた後輩に声を掛けて、サークルの中で部門を立ち上げてマイクロマウス班を作りました。
またサークルではなく個人の趣味として、クラシックの自作マウスで一度大会に出たことがあります。

自由工房 合田さん:はい、マイクロマウス班がありました。現在20人ほど所属しています。ちなみに先輩方がアールティのPi:Co Classicを動かしていて、そこでアールティを知りました。

科学技術研究会 三村先生:いいえ。科学技術研究会は元々レスキューロボットコンテストとマイコンカーラリーの2つをやっていましたが、研究会の人数が減ってきてレスキューロボットが難しくなってきたんです。新しく何かロボット競技を始めようと思っていた時に、アールティのキャンペーンを知り、せっかくもらえるならとマイクロマウスを始めてみようと思いました。

今回のキャンペーン応募の決め手となったのは?

U-lab 黒須さん:後輩に布教したいというのが1番の理由ですね。やっぱり、周りに一緒にやる人がいないとモチベーションを保つのが難しいです。ただ、マイクロマウス始めるにも、お金もかかって手が出しづらいので…それがキャンペーンに応募した理由です。
あとは「DCモータマウスの体系的な知識をキットから学びたい」というのもありました。

自由工房 合田さん:キットの存在も元々のお値段も知っていたので、それを迷路もつけてプレゼントしていただけるのが学生の身としてはとてもありがたいと思ったからです。「とんでもないキャンペーンをしていただいてるな」と戦慄を覚えました。

科学技術研究会 三村先生:元々クラシックのキットがあるのは知っていたのですが、クラシックだと、やっぱり場所を取るので…。キャンペーンの話をロボット仲間から聞いて、「ハーフなら小さいから出来るやん!」と思い応募しました。あとは先ほども話した通り新しいロボット競技を始めたかったからですね。1つの競技だけだと、どうしても技術的な問題の広がりが出ないんです。別の競技をやると、その競技ならでは知識が入ってきたり、その知識を別の競技に活かしたりすることも出来るので。色々やった方が知識面でも蓄えが増えていくので、キャンペーンをきっかけにマイクロマウスを始めたいと思いました。

HM-StarterKitを使ってみて…

HM-StarterKitを使ってみて、いいなと思った点を教えてください。

U-lab 黒須さん:個人的な利点なんですが、去年DCモータでマウスを作ってて参考にできる資料があんまりなかったので、HM-StarterKitのDCモータ周りのコードが結構参考になっています。あとは、FPU付きで性能が高いマイコンが載ってて、初心者でもプログラムの改良がしやすい所ですね。
去年の自作マウスは、性能があまりよくないマイコンを使っていたので、浮動小数点の演算をゴリゴリ入れたら動作がおかしくなっちゃって。ロジック以外にも色々考えて実装しないといけない部分が多く、大変でした。、HM-StarterKitは性能が高いマイコンが載っているので愚直にコードを書きやすい、初心者にやさしい、というのはあります。

自由工房 合田さん:プログラムを入れたら動くことがすごいと思いました。サンプルプログラムもついていますし、今回は質問用のDiscordサーバも用意して頂いたので、困ったことがあればすぐ聞ける部分ですね。あとは、やっぱりすぐ動くことにびっくりして、すごいと思いました。

自由工房 武田さん:箱を空けたら組上がってる状態で、電池を繋いですぐ走るのがすごかったです。Pi:Coは半田付けをしないといけないので。値の調整とパラメーター調整だけで完走できるというのはいいと思います。

科学技術研究会 西川さん:元々機体が出来上がっている状態なので、「プログラムをどう書いたらいいかなぁ」という所から考えればよかったことです。3ヵ月しかなかったのですが、そんな短期間でも大会に出られたので、初めてやる分にはいいかなと思います。

科学技術研究会 大庭さん:キットが出来てプログラムに移るときに、ある程度のマウスが必要なので、そこが既に出来上がっていて、さらにマニュアルがあって情報を得ることが出来たことが良かったです。

大会が迫ってきましたが、11月現在の開発状況はいかがでしょうか?

U-lab 黒須さん:4×4の迷路は走るようになりました。ただ、自作マウスもそうですが、補正をかけていない状況で16×16の迷路を走らせるとどこかでスタックしちゃうので、技術ブログにあるような壁切れ補正とか前壁の補正を入れないと完走しないため、そこを現在取り組んでいます。

自由工房 合田さん:走りの安定性を上げないといけないと思っているので、壁付けの部分はアールティさんのブログを参考に作りました。もう少し安定性を上げる為に色々入れていきたいなと思っています。

自由工房 武田さん:8×16の迷路は探索と最短走行の完走は出来ています。ただ、走りの安定性はまだなくて、値の調整だったり壁付をまだ出来ていないので、その辺りをやって安定性を高めたいです。

科学技術研究会 西川さん:4×4の迷路は完走しました。それ以上はまだ走れていなくて調整中です。

科学技術研究会 大庭さん完走しています。関西地区大会にも出場していたのですが、そこで完走して特別賞をもらいました。

動画のご提供ありがとうございます!
HM-StarterKitを走行させるために、どんな情報を調べたり、参考にされましたか?

U-lab 黒須さん:基本的にアールティさんの移動型ロボットブログとHM-StarterKitのPDFマニュアルです。
後は、Pi:Co classicの教科書「マイクロマウスではじめよう ロボットプログラミング入門」も参考にしました。C言語の基礎、電子回路から実際にマウスを走らせるまで解説されており、マイクロマウスについて体系的に学べる貴重な書籍です。後輩にも読ませています。

自由工房 合田さん:HM-StarterKitのPDFマニュアル、サンプルプログラム、移動型ロボットブログと質問用に開いていただいたDiscordサーバですね。後はHM-StarterKitをやっている3人の中で情報交換をしています。

科学技術研究会 西川さん:HM-StarterKitのPDFマニュアル、サンプルプログラム、移動型ロボットブログを見ていました。顧問の三村先生にも相談しました。

科学技術研究会 大庭さん:自分はさらに、アールティ以外の個人ブログなども参考にしました。

アールティから出ている教科書まで役立ててくださっている方も!ありがとうございます。
マニュアルなど色々ある中で、特に役に立ったなと思ったものはありますか?

U-lab 黒須さんHM-StarterKitのソースコードを見て、結構目から鱗が落ちる場面が多かったですね。自作マウスはモード切替えが殆どついていないんですが、HM-StarterKitはモード切替が2段階になっていて、そこらへん「こうすればモード付けられるんだな」と思っていました。
去年の自作マウスは1回走らせて止まっちゃって戻ってこなかったのですが、戻ってくるためのソースをどう書くのか前々から思っていたので、そこが参考になりました。
あと、技術ブログの補正部分ですね、壁切れの補正とか超信地旋回の時の壁に当てての補正とかも参考にしました。

自由工房 合田さん:サンプルプログラムはもちろんのこと、マニュアルとブログです。マニュアルで分からない所をアールティさんのブログで解説してくれていたので助かりました。見るときはマニュアルの方がまとまっているので楽でしたね。

自由工房 武田さん:マニュアルとブログを一番参考にしました。

科学技術研究会 西川さん&大庭さん:ブログの調整方法などを参考にしました。

HM-StarterKitを走らせた時に分かった課題はありますか?また、何か改良を加えましたか?

U-lab 黒須さん:現時点ではソースコードのパラメータをいじったくらいですが、今後は補正を入れていきたいと考えています。ハード面では、バックラッシがなさすぎて車輪が回転しなかったので、ギアを1回ヤスリで削ったくらいですね。

自由工房 合田さん:マウスが止まった時に、次に走らせるまで時間がかかる時がありました。ギアが噛みあいすぎてて回っていないという感じだったので、それを慣らす為に結構な時間を空回ししていました。物理的な改良は、下にテープを滑りやすいように貼ったり交換できるようにバッテリを買ったくらいです。

自由工房 武田さん:僕も合田さんと同じなのですが、最初モータを回した時にギアの噛み合いが悪くて回らなかったので、やすりで削りました。止まって旋回する時に動かないので、削ったり空回りさせたりが必要なのかな、と。

科学技術研究会 西川さん:まだそこまでしっかり作っていないです。タイヤを削る位ですね。プログラムは、ブログを参考に、前壁補正くらいです。

科学技術研究会 大庭さん:自分も今はブログに書かれている調整方法を全て行い、次の段階に進んでいるところです。今後の課題として曲がる時になめらかに曲がれるようにプログラムを書いています。

マイクロマウスの面白いところ、難しいところ

マイクロマウスをやっていて面白いなと思うところはどこでしょうか?
Micro Mouse Competition

U-lab 黒須さん:他のロボコンだとソフト・ハードに部分的にしか関われない気がするのですが、マイクロマウスはハードもソフト含めて全て自分で製作出来て且つ学べる所が面白いし、勉強になりますね。
他のロボコンでも言えると思いますが、ウェブプログラミングはPCの中で動くだけですが、ロボットは、プログラミングやって現物のロボットが動くのが単純に見てて楽しいです。
ハードウェア・ソフトウェア全般触れるが故にめちゃめちゃ課題が多いですが飽きないですね。挫折しやすいですが、長年かけて行う趣味としてもいいと思っています。

自由工房 合田さん:僕が全部自分で作りたい派で、自分1人で全てを作れるという点が他の競技にはなくて、そこが楽しいです。大会でめちゃくちゃすごいスピードで走る人を見て、「自分もそういう風になれるかもしれない」というのがモチベーションになります。
自分のプログラムや考えたことでロボットを動かして、早くなったり安定性が高まっていくというのを感じられる所は面白いですね。

自由工房 武田さん:僕は先週の関西地区大会で実感したんですけど、前日まではスムーズに走っていたのに、当日になると周りの環境だったりちょっとしたズレで急に走らなくなったりして。本番独特の緊張感を感じられたのが楽しいというか面白いなと感じました。

科学技術研究会 西川さん:プログラムや機体をいじれるところが面白いと思います。他の人が走らせている所を見て、めちゃくちゃ早くて。「プログラムを自分で考えてしっかり書いていったら、こんな短いルートで走れるんやなぁ…」と。まだ自分にはほど遠いですけど、いつかはやってみたいと思っています。

科学技術研究会 大庭さん:やっていく内に「これも出来るな」「ここもやってみたいな」と色々やりたいことが出てきて、終わりがない所です。

大会上位の方の走りを見ると憧れますよね。そこまでの試行錯誤も大変ですがきっと楽しいと思います。
一方で、大変だったり難しいと感じるところはどこでしょうか?

U-lab 黒須さん:ログを見たい時、パソコン相手の普通のプログラミングではprintf()等で実行途中でログが見れますが、マイクロマウスでは実行して(走らせて)、データを一度配列に保存してPCに繋ぎなおして出力させてようやくログが見れます。マイクロマウスのデバッグは、パソコンしか相手にしないソフト開発の数倍は時間がかかるところです。
あとは、ある程度お金がかかるので、周りに布教しにくい点というのと、今は正直金欠なので、新しいマウスが作れないというか…金欠学生には厳しい趣味ということです。

自由工房 合田さん:難しいと感じる所は、授業で習った分野やそれ以上の分野を求められる所です。上の方達は色んなことを知って、色んなことを使われているので…全てを学ばないといけないところは、難しいと思います。
回路を設計からデータシートの読み方からCADの使い方から…投げ出すことはないのですが、難しいと思います。

自由工房 武田さん:他のロボット競技だとチームでやってるプロジェクトが多いので、設計担当だと設計だけとか、プログラム担当だとプログラムだけとか分かれていますが、マイクロマウスは個人競技なので全部自分でやらないといけないという所が難しいと思います。
懇親会でトップの人と話をしている時に、急に難しい言葉を使われた時に「えっ」となります。「何を言ってるんだろう…」となってしまい難しいです。

科学技術研究会 西川さん:前壁補正か横壁補正が悪かったのか分からないのですが、しっかり走ってくれなくて…。ちゃんと走ったのも2~3週間前なんです。プログラムの調整も難しかったので、本番はしっかり走れるようにしたいですね。

科学技術研究会 大庭さん:C言語で調整をしたことがなくて、全てが最初からだったので、やっていく上で全てを吸収していかないといけないところが難しかったです。今年は授業で習う言語が違う言語に変わったのでC言語を授業ではやっていないんです。先生にやり方、エラーの直し方などを教えてもらって勉強しながらやっています。

将来、マイクロマウスで培った技術を将来どのように活かしていきたいですか?

U-lab 黒須さん:ハードとソフトの両方に興味があるんです。両方に知見があって、理論を知って適切に実装まで落とし込んで問題解決できるエンジニアになりたい、という思いがあります。
その勉強のためにマイクロマウスはすごく勉強になるので、培った技術を活用してハードとソフト両方触れるエンジニアとして活躍したいと思っています。

自由工房 合田さん:多分、培った技術が多すぎてどこでも使えると思います。
僕は社会人になってもマイクロマウス続けると思うので、まずはそこに技術を突っ込んでいこうと。ロボットを作ること自体は、マイクロマウスを作っていたら誰でも出来ると思うので、自分の作りたいロボットはすぐ再現できるでしょうし、それに活かしていきたいです。
入る企業にもよると思いますが使える技術だと思うので、そこで活かしていきたいですね。

自由工房 武田さん:将来なりたいものを、エンジニアというジャンルでしか決めていないので具体的にはないのですが、マイクロマウスはジャンルが広いので、回路設計だったりプログラムだったりロボットの機体の設計だったり全部をやらないといけませんが、企業に入ると、一つのロボットを作るにしても全部自分でやるんじゃなくて、設計担当とか分かれると思うんです。
例えば僕がプログラムをやる部門に配属されたとしても、回路図を見て「これちょっと違うな」ていうのが、マイクロマウスをやっていたら分かると思います。そういうのが、他の人と差を付けられるかな…と思います。

科学技術研究会 西川さん:中学2年の時から車関係のエンジニアになろうと思ってて、その為に大学は機械科に行こうと思っています。そこで機械を作る技術を学ぶ上でプログラムを知っておいた方がいいかなと思っていて、それでマイクロマウスを始めたというのもあります。プログラムを出来るようになって将来に活かしたいと思っています。

科学技術研究会 大庭さん:僕は高校に入る前に何になりたいかを考えて、プログラマーとかSEとかの仕事がいいなと思って、高校入学前に色んな言語を学んでいました。マイクロマウスをやってC言語もやりつつ、問題解決力など身体で覚えるのもいいと思っていて、それを将来に活かしていきたいと思っています。

大会目前!皆さまの目標は?

全日本学生マイクロマウス大会への意気込みや目標を教えて下さい!

U-lab 黒須さん:まずは完走です!あとは、余裕があったらスラロームを実装したいです。
去年はDCモータの制御で詰んだので、DCモータをやるには「制御工学が必要だ」となって、そこから研究室配属の時も制御系の研究室を選択しました。PWM関係の研究をしてるので、それをマウスに落とし込めればいいなと最近思っています。

自由工房 合田さん:スラロームは間に合う気がしないので、まずは完走です。

自由工房 武田さん:僕も完走を目標にするのですが、全国大会でキットの中であわよくば上位に入れたらなと思っています。(来月の学生大会には出られないので、3月の全日本大会を目指しています)

科学技術研究会 西川さん:関西地区大会では完走できなかったので、今度は完走を目指したいです。

科学技術研究会 大庭さん:完走もしつつ、関西地区大会で出した結果よりももっと短くゴールできるように引き続き調整を頑張ります!

ありがとうございました。完走に向けて頑張ってください!
当日皆さまのHM-StarterKitを拝見できるのを楽しみにしています。

おわりに

HM-StarterKitを受け取った学生サークルのユーザー様から、貴重な声を伺うことが出来ました!
皆さまお忙しい中ご協力ありがとうございました。
大会でのご活躍を祈っています!

今回は3サークルの回答をダイジェストでご紹介しましたが、ここには載せきれなかったエピソードも沢山あります。
大会出場の様子や大会を終えての感想なども合わせて、各サークルの活動を個別に深堀りした記事も今後公開できればと思っております。

マイクロマウス関連の情報を発信するマスコット「マウス係長」のTwitterでも、サークルの方からご提供いただいた走行動画などをご紹介しています。
大会の様子もお伝え予定ですのでぜひご覧ください。


マウス係長Twitter:
@rt_mouse

またアールティでは、今回のHM-StarterKit&迷路プレゼントキャンペーンだけでなく、今後もマイクロマウスサークルやマウサーの方々を応援すべく、施策を考案して参ります。
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