ロボットに黒い線の上を走らせてみよう

設計／手法／テスト

技術解説

連載 :

文系女子の「ETロボコンで組み込みデビュー」

2011年6月13日(月)

吉田彩花舟元拓斗

線に沿って走る

[吉田]た、立った！！ロボ太が立ったよ～！これで自立は完成だね～！
[舟元]（ロボ太って何だ？？）うん。次は、ラインをトレースしてみようよ。
[吉田]んー。でも、ラインをトレースって、線のとおりに走るんでしょ？そんなことできるの？
[舟元]大丈夫、大丈夫。こんな感じで、白だったら右、黒だったら左、というのを繰り返せば、線の左縁を走っていけるんだよ。

図6：ライントレースの動作イメージ

[吉田]ほほー。なるほどねー。でも、白とか黒とかってどうするの？
[舟元]光センサっていうのが付いているでしょ。
[吉田]この下向きに付いてるやつ？でも光センサでどうするの？色が分かるの？
[舟元]そこなんだけど、光センサは、センサ周辺の明さを測るセンサだから色自体は分からないんだ。でも、黒いところよりも白いところのほうが光をよく反射するから、それで黒なのか白なのかが分かるんだよ。
[吉田]光センサの値を、この値なら白で、この値なら黒っていう感じに、プログラムで色に変換すれば良さそうだね。
[舟元]光センサの値は、白いと低くなって黒いと高くなるから、プログラムのイメージはこんな感じかな。

色で進む方向（右か左）を決める:

forward = 前進量;
lightness = ecrobot_get_light_sensor(光センサのポート);
if (lightness < 黒と白の境界) {
    turn = 右旋回量;
} else {
    turn = 左旋回量;
}

黒と白の境界は、実際に白いところと黒いところの光センサの値を計測して、その中間となる値を設定してください。

[吉田]よし。じゃあ、さっき作ったやつに組み込んでみよう。

ライントレースをするタスク:

TASK(Main) {
    S8 pwm_l, pwm_r;
    S8 forward = 0, turn = 0;
    U16 lightness;

    nxt_motor_set_count(PORT_MOTOR_L, 0);
    nxt_motor_set_count(PORT_MOTOR_R, 0);
    balance_init();
    ecrobot_set_light_sensor_active(PORT_LIGHT);

    while (1) {
        if (isPushed() == 1) {
            break;
        }
        systick_wait_ms(100);
    }

    while (1) {
        forward = 20;
        lightness = ecrobot_get_light_sensor(PORT_LIGHT);
        if (lightness < BLACK_WHITE_THRESHOLD) {
            turn = 80; // 白いときは、右へ
        } else {
            turn = -80; // 黒いときは、左へ
        }
        balance_control(
                forward, turn,
                ecrobot_get_gyro_sensor(PORT_GYRO),
                GYRO_OFFSET,
                nxt_motor_get_count(PORT_MOTOR_L),
                nxt_motor_get_count(PORT_MOTOR_R),
                ecrobot_get_battery_voltage(),
                &pwm_l, &pwm_r);
        nxt_motor_set_speed(PORT_MOTOR_L, pwm_l, 1);
        nxt_motor_set_speed(PORT_MOTOR_R, pwm_r, 1);

        systick_wait_ms(4);

        if (isPushed() == 1) {
            break;
        }
    }
    nxt_motor_set_speed(PORT_MOTOR_L, 0, 0);
    nxt_motor_set_speed(PORT_MOTOR_R, 0, 0);
    while (1) {
        systick_wait_ms(100);
    }
}