作成:栁澤研究室 Robo-BE用

ライントレースロボット

1.準備

前期に学んだモータの制御、AD変換,プログラミングの知識でライントレースロボットを作ることができます。
必要に応じて前期に作成した回路やプログラムを復習しながら進めましょう。

最低でも、動作確認用に(1)モータ1個を制御するプログラム、(2)フォトセンサ1個の値を読み取るプログラムは使いますので、内容をよく復習し、すぐに使える状態にしておきましょう.

2.回路の作成(はんだ付け)

まずは,モータドライバ回路とAD変換回路の作成をしましょう.専用のプリント基板にはんだ付けします.
各部品とラズベリーパイとの接続方法はこれまでに学んできた内容を復習しながら行ってください.

注意事項1: はんだ付けのやり方を一度復習してから作業に入ってください.
注意事項2: ADコンバータは直接ユニバーサル基板にはんだ付けせずに,ソケットを利用すること.

3.動作確認

はんだ付けが済んだら,センサの値に応じてモータの回転が変わるか試してみましょう.作製したモータドライバ回路とAD変換回路を使って,課題15のプログラムを実行して確認しましょう.

注意事項1: うまくいかない場合は,モータドライバだけ,AD変換・センサだけでテストしてみましょう.プログラムはこれまでに作ったものをそのまま試しましょう.一番困るのは何が原因かわからないことです.
注意事項2: はんだ不良でうまくいかないことも考えられます.テスターで怪しい部分を調べてみましょう.

課題:動作確認が済んだら,TAか教員にここまでの成果物の確認を受けてください.

4.ギアボックスの組み立て

ロボットを動作させるためには,モータに直接タイヤを付けるわけにはいきません.大きな力を出すためには,歯車を挿入する必要があります.
今回はタミヤのダブルギアボックスを用意してあります.これを組み立ててもらいますが,その前にギア比の意味と計算方法を理解しておく必要があります.

課題:タミヤのギアボックスに記載のある4パターンのギア比について,計算方法をレポートにまとめ,TAか教員に確認してもらうこと.また,自分のロボットのギア比をいくつにするか,その理由も含めて説明すること.

5.部品の配置を決める

ラズベリーパイ,モータ,センサ,バッテリーなどの配置を決めましょう.
CADが使える場合は,ロボットのモデルを作成しましょう.CADが使える人がチームにいない場合は,スケッチ(ポンチ絵)でも構いません.

6. フローチャートの作成

ライントレースロボットのフローチャートを作成しましょう.
具体的なプログラムの書き方は前期の授業内容を復習してください.

7.テスト走行

最初はモータの出力を低く設定して,ゆっくり完走できるように調整しましょう.
センサを複数個使う場合も最低限のセンサだけを使って走行するプログラムでテスト走行しましょう.
完走できたら,モータの出力を上げたり、センサの数を増やしてみましょう.
余裕があれば比例制御などを導入してみましょう.

発展課題

興味があれば、以下の課題に取り組んでみてください.

ライントレースロボットのシミュレーションに関する教材です(2020年のRobo-BE3年生の前期授業の教材).
比例制御について学びたい方は取り組んでみてください.プログラミングのレベルアップにもどうぞ.

コースの画像は以下を保存して使用してください.