みなさんこんにちは 今日は全日本マイクロマウス2023の一人男性会を開催しますまず自己紹介です 社畜博士と申します x とホームページはこちらにあるのでよかったらご覧ください略歴ですが 幼少期から紙工作にハマってましてものづくりでロボコンに出会ったのは12歳の時です でハマりにハマって大学でロボ研に所属していましたマイクロマウスには 2018年からロボットレース競技に参戦しています。 去年の全日本マイクロマウスではロボットレース競技で2位を取ったので、今年はどうなったかなというのが今日の本題です。 では早速、はじめになんですが、全日本マイクロマウス2023のロボットレース競技に参戦してきました。 この後ろの写真がロボットレース競技の実際の競技場なんですが、結構地獄ポイントがあるので、ちょっと解説していきます。
まず最初の地獄。 ポイントですがこちら赤丸をつけるところ 一緒にライトレース中瀬のこのうねうねが結構な地獄ポイントですこれラウスに ライントレースをするとめっちゃ首が振られてですね回転の制御にめっちゃ電圧を 取られちゃうのであの直進の速度が落ちてなかなか前に進めないところなんですね こういうところをピューやってます薄めよっていうのが多分上の8位とですなので 直線ちゃみにこれポーズほぼないですこの辺にちょっとあるかなってくらいですで 最後 事故ポイントはこちら後半のタコツボですR10の連続久しぶりに見ましたここタイヤが汚れているところで突っ込んでくるので結構タイヤが滑りますまた本体きちんと設計してないとR10でめちゃめちゃ首が振られちゃうのでそういうところも課題だったりしますなのでそうなったら今年のコースはきちんとロケーカーを押せねっていう運営からの要求が体現されたコースになっています なので、ショートカットをしてこいというのが、コースからコースから伝わってきます。 さて、では今日のお知らかきです。
はじめには終わったので、次はこちら、機体紹介に移ります。 自分が今年使ったのは、イージス2024という名前の機体です。 イージスはシリーズ名でいつも通りで、2024年に開催された大会なので、2024ってついてます。 写真がこちらなんですが、今年ロボトレースでも球員が解禁されたので、 イージスの例にも、ここに吸引ファンが付いていて、吸引機構が搭載されています。
簡単に話すと、まずマイコンがルネサスのRX66Tです。 いつも通りなんですが、今年は48ピンを使いました。 これ、去年から市場在庫が出てきて、ようやく手に入るようになったマイコンで、この48ピンを使わないとイージスは設計できませんでした。 ここにですね、クランの66Tの48ピンがいるんですが、 真ん中にどれかい遠心ファンがいるのでこれを避けて基盤を作らなきゃいけなかったですとなるとスペースが全然なくて48秒しか入らなかったというのが実用ですラブもログもいつも通りでSBIフラッシュもいつも通りですここに制御ログが全部保存できるのでイージスは大会が終わったらログをスイッと吸い出してあげるとそのものを使ってこの時こうだったんだなというのが全部わかるようになっていますモーターがMAXのDCX-10Lです 3Vバーを僕は使っています。 ドライバーは東芝のこういう型番のものを使っているんですが、今年10Lと一緒に12Lのマシンを並列で開発していて、そっちにも使えるようにするために、このちょっとデカめのドライバーを使いました。
ピークで9Aくらい流せるんですが、なかなか強々なドライバーです。 バッテリーがリチウムハイボルテージの3セルです。 なので設計の考え方としては、この低電圧版のモーターを 低い電圧で使う代わりにオーバードライブ率は結構確保するよっていうそういう方針で作っています。 ジャイロはみんな使っているLSM6DSR、4000dpsジャイロです。
タイヤはいつも通りのシリコンシートタイヤ。 今年は吸引機構があるので吸引モーター何使ってるのかというと、DRW002っていう謎のドロー用のモーターを使っています。 これですね、マイクロマウスのブログを見るとこんな型番のモーターに出会いまして、なんじゃこれ。
調べてみたらですね、ちょうど欲しそうなサイズのモーターになっていると。 買ってみて使ってみると、いい感じじゃないですか。 ということで僕も使いました。 ただ、このケーブルの根元がめっちゃ取れやすくてですね、もうこれこれ何台壊しているんでしょう。 かなりの数壊しています。
なので予備もですね、心配なんでめちゃめちゃ大量に確保してあって、多分まだ10個ぐらい予備があります。 なので来年もこのモーター使うって言ったら多分持つかな。 来年は。
明日来年もってなってちょっと怪しいので。 ちょっと別のモーターをそろそろ使い考えなきゃいけない。 DCX-10Sっていうシリーズ買ってあるので、そいつに転向するかなっていうのはちょっと検討しています。
さて、では特徴なんですが、イージスは吸引機構とアウトインアウト走行というのが今年は実装されています。 これによって高速で全面ショートカット走行ができるというのが最大の特徴です。 まず全面ショートカット走行って何かというと、これ僕が勝手にこういう風に呼んでいるんですが、まず1走目でコースの方をゆっくり走って、ラインの形状というのをロボットに覚えこませます。
この赤線がラインですね。 そしたらこの青線のようなショートカット系。 っていうのをロボットの中で生成して2層目以降はこの青線の上を仮想経路通路で走らせて高速でどんどん走っていこうっていうのがこの全面ショートカット走行って僕が勝手に呼んでいる走行の仕方ですよくショートカットって言われてるのは大体こういう感じですねこれを実現するために結構いろいろやりました大きなところが2つまず吸引機構ですこれは防振構造付きの吸引機構を開発しましたはい その写真がこっちにあるんですが、一番奥の方にあるのが僕が作った吸引機構のユニットなんですが、吸引ファン、遠心ファンを使っているんですが、これが結構変身しているんです、僕のやつは。 なので普通につけるとものすごい振動して変身して、それが本体に伝わって、最終的にジャイロの振動ノイズになって、めちゃめちゃジャイロの値がおかしくなっちゃいます。 なので防振構造をつけることによって、この遠心ファンの変身による振動を、 マウントのところで吸収してしまい、ジャイロに振動を伝えないようにしてノイズを低減して、オドメトリー精度を上げるという効果があります。
ちなみにこれ、防振構造がすげえ直線で伝わっているんですが、これはノリとセンスで作りました。 なんかバネっぽい構造をしていればいいだろうという感性で、試しに直線で繋いでみたんですが、これでドンピシャ欲しい性能が出たので、もう一旦これでいいやということで、フィックスしちゃいました。 多分最適な構造は他にあります。 次いきましょう。
アウトインアウト双方です。 これがマイコンでできるようになったというのが結構おしおしな新規ポイントです。 多分調べた限りマイコンで実装した例がないので、世界初だと勝手に思っているんですが、前例多分あると思うので、どこかにあったら教えてください。 アウトインアウト双方ってよく聞くのでご存知だと思うんですが、例えばこんな感じです。
ラインがこういう風に曲線であったときに、 このカーブの外側から入って、内側を通って最後外側に行けていくっていう、そういう走法の仕方です。 こうすることによって、通常のラインよりも曲率がすごい小さく取ったカーブで曲がることができるので、普通に曲がるよりめちゃめちゃ速く走れます。 これをコース全域で僕のやつは計算できるので、最速かどうかは分からないんですけど、多分最速であろうっていう経路が作ることができます。
なんで、イージス今のところ経路計画、これ以上改善するところがないっていうところまで来ました。 はい、では機体紹介をしとめて、次は参戦の結果です。 参戦です。 結果ですが、つまり優勝しました。 パチパチパチパチパチパチ。
ありがとうございました。 あとですね、スマートトレーサーっていう賞をもらいました。 これは頭よく走ったで賞みたいな賞です。
最後、立ち路賞っていうのをもらいました。 立ち路賞はマイクロマスクの全体におけるMVP賞みたいなものです。 非常に良い賞をいただきまして本当にありがとうございました。
大会中何があったかっていう詳細を簡単に話すんですが、1走目ですね、イージスは普通にマッピングをしました。 これは滞りなく終了しました。 大体僕マッピングを始める時に、仮眠に祈ってるんですけれども、これ何をやってるかというと、もうイージスはですね、大会の直前までで調整しきるところまでしきっちゃって、これ以上やれることがないところまで詰めてます。 なのでもう後やれること本当にないのでじゃあ最後何やっとかってから神様に祈っ ておくかということでやって神頼みをしていますもう多分まあ神様にいろんなより祈った方が成績がいいだろうぐらいという科学者に あるまできなんて言うんですかね信仰心なんですがまぁそこは気にしないということで入っなかいついいの所次次次次2層目です 2層目は5分の3のパラメータで走らせていますこれはまあ乾燥するだろうと思ったらまあきちんとパースをしてくれました この時点でどうも5.1秒台を出してくれてこれで優勝タイムが出順位確定ですで、いい気になった僕はですね5分の4のパラメータもいけるだろうと思って走らせたんですけれども3層目の層目同じパラメータで走らせてバッチリコースアウトしましたしかも同じところで同じようにコースアウトをしました再現性があるっぽいので多分ソフトウェアのバグですここに来てソフトウェアのバグが大会中に分かるのよっていうツッコミはちょっと置いといてですねそうするとMAXパラメータが残ってるんですが走るか走らんか分からん どうしようとちょっと聞いてみたところ走らせてみればうまくいくかもしれないですよという助言というか煽りというか何かを受けまして走らせてみるかどうせ最後だしということで5層目はですねマックスグラメーターで走らせましたそしたらなんとこれ走り切っちゃいまして ここで4.846秒という最終タイムが出ました。 ちなみにこれマックスパラメーターなんで走り切れたのかがいまだにわかりません。
神のいたずらの可能性もあるんですけれども、ワンチャンこっちのパラメーターだと何かがおかしくて、こっちのパラメーターだと勢いでそれを流し切ったという説があるので、もしかしたらマックスパラメーターの方が安定していた説が実はあったりします。 なのでちょっとこの辺は置いといて、二次走行はですね、 昨年と同じく全部全面ショートカット走行で走っています。 全面ショートカット走行するにはマップが必要なので、イージスどんなマップを出していったかというのがこの後ろに今出ているやつです。 ちょっとアバターが邪魔なんですが、ちょっとですね、どうしましょうか。 こんな感じのマップを撮っています。
このマップ、すげえやばいポイントがあってですね、スタートはここなんです���、ゴールはここです。 なんでこんなにずれているでしょうかね。 すかもY座標ぐらい合っていてやらないと困るんですけれども、高さ全然合ってないですね。
ここまでちょっと歪んじゃっていると、全面ショートカット走行してもうまく走れないはずなんですが、なんでか走れちゃいました。 モドメトリーがきれいうまく、局所局所で補正されてくれたっぽいですね。 なので、延々の謎になりそうなんですが、とりあえず走ったんでよしということでしましょう。 あとちょっと詳細いろいろ見ていきたいんですが、 赤線が通常のラインで、青線がイージスが計画したショートカット経路です。
まずこのうねうねの部分がわかりやすいので一つ拡大したものがこちらです。 赤線こううねうねしているに対してイージスはこうスッと青線を引けているので、糸通りのショートカットを計画できています。 次にこの辺を拡大するんですがこんな感じです。 最後のこの小文字みたいなところを抜けていくところなんですが、カーブを外から入って内側を通って最後外に抜けていっている。
青線が外に抜けているのがわかるでしょうかこれがイージスができるアウトインアウト走法ってやつです同じようなのがわかりやすいのが最後のこの部分ですこのタコさんじゃないですウインナーとここからのR10のタコツボですここもちょうど青線外から入ってきて内側に入っているのでアウトインでカーブの曲率を決めて入ってきているのがわかるでしょうか最後のこのR10のタコツボはですね 全部カーブの内側なんでインに入っていてめちゃめちゃ曲率が逆にきつくなっちゃってますこればっかりはアルゴリズムの都合なんでこれ以上はどうしようもないかなっていうところです別の方法でもうちょっと緩まして曲率を緩くすれば早く走れるかもしれないってところですさてではこんなところで賛成の結果終わりで次課題に移ります見えた課題なんですがここは全部で今4つありますまずコースアウトゲインの 解明です。 3層目、4層目コースアウトしたのソフトウェアバグっぽいのでなんだろうというのを探さなきゃいけないです。 8割方がだいたいここだろうなという検討がついています。 なんですが問題は対策がわかりません。
どうしましょう。 困りました。 また来年もどっかの地区大会できっと盛大なコースアウトをこのままだとしてしまいます。
やばいです。 直さなきゃいけないです。 次言いましょう。
次。 経路計画の改善です。 今回動画を見てもらうと僕が 一層目した後に10秒か20秒くらいで何もしないで棒立ちをしているシーンがあるんですがこれですね経路計画まさに計算している最中本当に計算している最中です結構時間がかかりますで大体今回の経路だと20秒くらいで終わったんですがこれが60mの長さになると多分ですね1分くらいかかりますで1分くらい時間がかかってさらにマッピングまで 一定30秒とか食っちゃうと1分30秒くらい食っちゃうということで、もう下手すると計算とマッピングだけで大会が終わってしまうかもしれないっていうような結構危機的な状況です、時間の配分が。 なので計算を軽量化してより高速化しなきゃいけないっていう課題があるのと、逆に高速化できたらできたで、アウトインアウトよりもっときれいなところまで計算してるっていうところもあるので、計算のところは課題です。 3つ目、タイヤ摩擦がもう足りません。
これ試走のコースで僕が散々走らせたのを見ている方はわかると思うんですが、エジスがっつりタイヤがすぐに出ています。 なので結構タイヤのグリップは限界に達していて、そろそろ何か手を打たないといけないなというところに来ています。 合わせてモータートルクが足りません。 これ8割ぐらいのところでMAXパラメーターで見たときはデューティーがほがしちゃっています。 これですね、ちょっとグラフを用意しました。
この最後の ウインナーからのタコツボに入るとここのモーターの入力の実際の値です。 デューティーです。 赤と黄でそれぞれ右と左なんですけれども、上のここがフルデューティー、下のこっちもフルデューティーです。
という感じで右も左もフルデューティー使い切ってるんですね。 最初のこの方がウインナーで、次の連続した方がタコさん、タコツボ、タコさん、タコさんじゃないですね。 タコツボです。
っていう感じで、もうほぼ飽和している。 これ以上スピードが出ません。 つまり。
なので、結構改善をしなきゃいけないです。 モーターに関しては、12Lにすればちょっと改善は見込めるんですが、タイヤの摩擦どうするのって、これ以上速くしてもタイヤのグリップ足りないんでしょっていう話があるので、割と結構抜根的にハードウェアをなんとかしなきゃいけないっていうところになってます。 さあ、困りました。 来年DCX12Lマシンに対抗しなきゃいけないので、頑張って今頭を抱えているところです。 はい、ということで課題終わりで最後は終わりに入ります。
では今回は第44回の全日本マイクロマウス2023に参加した一人反省会を開催しました。 ロボットレース競技って今回優勝することができてありがとうございました。 ただ様々な課題も見えたので、さらに改善を進めていきたいなと思います。
あと最後、今回わかったことですよね。 ロボットレースには天井階などもあるらしいです。 そこで神々の遊びをしている人がいるようでしてね。 そこには イージスより速いマシンが存在しますどういうことかお分かりですねつまり優勝はしても最速ではないということです世界最速の方がいかないにしても速いマシンというのはこれからも頑張って作っていきたいなと思いますということでこれで全日本マイクロマス2023の反省会終わりにしますそれでは皆さんさよなら これちょっと動作確認。 右手よし、左手よし、首よし、よし、中のポーズよし。