ロボカップジュニア関連、3回目の記事です。
今日は、マシンを一気に大改造させたことについて。
上の写真が、改造途中の状態ですね。
まあ、これは見るからに電池ボックスとかｗ
前回は、サッカーロボ 915 でマシンを製作する過程について話しましたが、これの欠点と自分達がどのように改造したかを紹介しようかと。
1週間使って、あれはダメだってことがようやく判明しました。
結構長くなるのと、マイコンカーのことが入ってくるので、なかなかわかりずらいかも。
とりあえず、今回もレスキューに出る場合の参考にしてみてください。
1. サッカーロボ 915 はレスキューに出るうえで何が問題か？
まず、第一に開発環境。
サッカーロボ 915 も、キットの中に開発環境が入っていないわけではありません。
小学生のおこちゃまがやるには、TileDesiner で十分ですが、僕たちプログラミングもマイコンも詳しいバリバリの高校生には、あのソフトは使いづらいの一言。
だからといって、ボードとマイコンだけ使ってプログラムするにも、情報が少なすぎる。
ボードの仕様書と、どこが何につながってるのかぐらい書いておいてほしい。
それがまったくないんじゃ、PIC ライター使って、自分達でプログラム書き込もうと思っても、果てしない努力が必要になる。
PIC 自体は、前回も書いたように 16F877 らしいが、それだけではあまりにも。
そして、次の問題がセンサー。
サッカーロボは、ライントレースする必要がなく、グレースケールシートの上を行き来するだけなので、濃いか薄いかが分かればよい。
しかし、レスキューの場合は、ライントレースしなければいけないので、センサー一個では厳しい。
もちろん、右左にカーブしながら進めば、ライントレースできないわけではないのだが、それでもゆっくりいかないといけないし、まっすぐ走れないのはいろいろと問題ありだ。
付属のボードでは、グレースケールセンサーは頑張っても2個しかつけられないので、かなり厳しい。
やはり、ライントレースする上で、センサーは3個程度はつけておきたい。
最後に、パワー不足。
まあ、これはコースがきついという問題もあるのだけど、ボードのせいもあるのか、パワー不足で傾斜路を登り切るのに時間がかかる。
下手にスピードを上げると、ライントレースがうまくいかなくなるので、いろいろ問題なのだ。
あと、キャタピラ型が一番登りきれる確率が高いのだが、それでもかなり空回りする。
タイヤ回りの改造も必要なようだ。
と、いろいろ言ってきたわけだが、これだけのことを直径 22cm の円筒に入るようなマシンにするのはなかなか厳しい。
しかし、不可能なわけではない。
そこで、いろいろと頑張ってみた。
2. 欠点を克服するにはどうすればいいか
まず、開発環境に関しては、頑張ってボードの使用を理解するという方法もあるが、使いなれていないボードをわざわざ使う必要もない。
一番簡単な方法は、マイコンボードを載せ換えるということだ。
僕は、自分の使いなれているマイコンカーで使った H8/3048 に載せ換えることにした。
H8 マイコンは、明らかにこの種目にはオーバースペックだが、まあ問題ない。
もしマイコンボードを載せ換えるなら、グレースケールセンサーのことも考えてあげよう。
グレースケールセンサーは、アナログセンサーなので、A/D 変換ができないと、マイコンでは使用することができない。
サッカーロボ付属のマイコンは、A/D コンバーターが付いているので、問題ないが、マイコンボードを載せ換えるとなると自分で用意することとなる。
しかし、僕たちが選んだ H8/3048 であれば、A/D コンバーター内蔵なので、使い方さえ知っていれば、特に何もしなくても A/D 変換ができるようになっている。
こうすれば、HEW で開発できるから、もちろん C 言語で組むことができる。
あとは、電子回路についての知識が必要になるが、これはこの種目に出ようと考えている人であれば、きっとマスターしてあるだろう。
次にセンサーがだが、これは単純にセンサーの数を増やせばいいだけである。
上記の述べたように、もしマイコンボードを変えるなら、センサー増設も容易である。
H8/3048 であれば、ポートは腐るほど余ってるし、まったく問題ない。
そこで、グレースケールセンサーを、上記のように3つ並べることにしてみた。
しかし、これだとレギュレーションのサイズの大きさギリギリとなる。
オーバーすれすれなので、気になる場合は、ほかにも工夫が必要になるだろう。
そして、最後のパワーの問題だが。
今回載せ換えることにしたマイコンは、上記の写真のようなマイコンカーを走らせるために使ったものである。
これのために使ったモータードライブ基盤も残っている。
ということは、これを使えばいい。
マイコンカーは、知らない人も多いかもしれないけど、実際かなり速い。
かなりのパワーが出るように作られているので、レスキューはスピードがあまり関係ないので、特に問題ない。
マイコンカーのモータードライブ基盤を使えば、らくらくで傾斜路も登りきれることだろう。
この通り、マイコンボードを載せ換えると状況が一変しちゃうのである。
付属のマイコンボードを捨てるのはもったいないが、それもきっと運命だ。
ってわけで、さっそく改造してみることにする。
3. 改造実行
久しぶりにマイコンカーを引っ張り出してきて、犠牲になってもらいました。
あとは、元のボードをはずして、載せ換えるだけです。
サイズ的に、プレートからは若干はみ出しますが、このように乗せることは可能です。
場合によっては、スペーサーを入れて重ねるといいのではないかと。
問題は電池ボックスです。
マイコンカーは、基本電池8本で動きます。
マイコンボード 4本(4.8V), モータードライブ基盤 4本(4.8V) に分けて給電するのが一般的です。
まあ、マイコンカーを実際にやる場合は、モータードライブに 8本 すべてをつなぎ、3端子レギュレーターを入れて、5V をマイコンボードへ供給するという使い方が多いですが。
ただ、これはスピードを求める場合で、モーターの寿命・電池の消費など、いろいろなものを犠牲にしています。
レスキューは、坂が上がれるだけのパワーがあれば、スピードはいらないので、今回は Basic Class のように、別々で給電させたいと思います。
しかし、どちらにせよ電池は 8 本必要なのです。
サッカーロボ 915 のデフォルトでは、006P(9V) + 単3×3 ですから、乾電池8本も積むスペースがありません。
どうかして、電池ボックスを搭載するしかないのです。
もちろん、サイズの問題も出てくるので、かなり難しいです。
とりあえず、僕は暫定的にかっこ悪いですが、このように積むことにしました。
4. とりあえず完成
タッチセンサーや、可視光センサーはまだつけていない。
とりあえず、ライントレースを調教しなければならない。
あとは、マイコンカーなどのプログラムを参考に、プログラムを組んでいくだけだ。
マイコンカーのサイトで配布されている実習マニュアルには、A/D 変換の使い方なども載っている。
まあ、比較的簡単に使えると思う。
ちなみに、タイヤがなんか違うぞ？っていうのは次話します。
このあとも、さらに改造を進めます。
まだ、Part 1 ですから。
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