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ETロボコンを仕事に役立てる

2010年8月2日(月)
軽部 禎文

チャレンジを仮想体験しよう

いざETロボコンに参加を決めたら、何を検討して進めれば良いのでしょうか?まずは、参加申し込みなどの事務手続きは置いておき、参加するために必要なことを整理する必要があります。

参加規約や競技規約を熟読し、どの様な課題があるのかを考えると共に、使用するソフトウエアやハードウエアの知識を整理します。大きく分けて以下の2つです。

1. 参加規約や競技規約から、求められている要求を整理する。
どの様な競技なのか。どうすれば得点が得られるのか、何を求められているのかを整理します。
2. ロボットを動かすための技術要素について整理する。
ロボットのハードウエア的な制約条件は何か、どの様なモノでロボットは構成されているのか、制御するための制約条件は何か等を整理します。

コース上のラインを正確にトレースする競技

競技は、ライントレース競技です。始めに、タッチセンサーを1回押してロボットへの競技開始の指示を出します。そして、光センサーと左右のモーターを使ってコースに書かれたライン上を走らせ、合計タイムを競います。また、必ずしも通る必要はありませんが、難所を通るとボーナスタイムがもらえます。もちろん、早いタイムでゴールするほど高得点がもらえます。さらに、走行システムの分析や設計モデルを作成し、提出することも求められています。

また、ロボットは決められた形をしていなければならず、これらの要求を満たして車検を通過する必要があります。

ロボットの動作を実現する“ユニット”

ロボットは競技中、ジャイロセンサーと左右のモーターを使って倒れないように倒立し続けなければなりません。

ジャイロセンサーは、ある方向の角速度を示すという役割を持っています。また、モーターは、回転するという役割を持っています。それぞれの役割を組み合わせることで倒立を可能にします。

光センサーは明るさを示すという役割を持っています。ここでは、オンライン(コース上にいる)か、オフライン(コースから外れた)かを示すという役割に特化させた方が良いかもしれません。

このような機器の組み合わせでロボットは構成されています。その組み合わせによって役割を持ったものを、本連載ではユニットと呼びましょう。ユニットは、何らかのサービスを提供するものと考えます。

ソフトウエアの開発環境は、前回の連載、マインドストーム活用のエンジニア教育「第1回 μITRONでロボットが動く」 を参考に構築してください。[*2]

クラス図を使ってロボットをイメージする

それでは、先ほど挙げた2つの視点から整理したことをふまえて、ロボットの技術要素で考えた制約条件などを考慮しつつ、ETロボコンが要求する課題をクリアするためのロボットの構成を考えてみます。

クラス図に書くと図3のような感じになるでしょう(ここでは、難所などのクリアは考えていません)。

図3:ロボットの構成をクラス図に表したもの(クリックで拡大)

ハードウエアやソフトウエアの制約条件、提供されるモノから、青い部分は決まります。黄色い部分や赤い部分は、この競技をこなすために、どうやって競技をこなすか、そのために必要になる便利なサービスは、何かを考えて作成しました。

競技が求める要件は上から、ロボットの技術要素からは下から考えて整理しています。

次ページでは、ロボットを構成するモーターやセンサーなどの特性を調べましょう。

株式会社アフレル
(株)アフレル所属。システム開発の経験を積んだ後に、ロボットを使った教育教材の開発や指導に従事。子供から大人まで、いかに楽しく学んでもらえるか悩みながら、日々、精進中。
http://www.afrel.co.jp/

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