ロボコン日記

受験は合格だった。例年ならもう新作のアートワークが完了しているぐらいだが仕方ない。
マイクロマウス中部支部2月例会に参加

今日はけっこう各人ネタが多く楽しめた。自分はというとAPECに持っていく2台のマウスの状態確認と、Pi:Coの調整。APECのマウスは特に問題はなさそう。壁や路面は現地にいかないと確認できない。


Pi:Coはセンサがシビアで今回は探索を中心に細かな調整を行った。ゆっくりながら最短走行も一応確認した。
なかなかDCマウスから始めて、その後にステッパーマウスを作る例も珍しいだろう。簡単な迷路は完走するが、安定度はまだまだでろくに座標も合わせていないので、ちょっと複雑にすると回りきれないところもある。紫電改のモーション指令をほぼそのまま移植しただけなので、いろいろと不釣り合いな部分の検証が必要だろうけど、今は時間がない。

そもそも自分がなぜPi:Coを触っているかというと、入門者向けのキットであるPi:CoClassic2でハードウェアに手を加えず、ソフトウェアだけでどこまで走れるようになるかという企画が進行中で、自分以外にも数人がPi:Coを製作中のはずである。その数人はいずれもステッパー制御にも精通していると思うので動画の性能の2倍程度は出してくると思われる。

またこのキットは3週間ほど触ってみたがイナーシャが大きいことや光センサのレンジが狭いこと、昇圧やジャイロがないので真面目に制御をしないと走らない。自分は比較的いい加減な制御に何重もの補正をかけて動かしてきたので、それがフルで使えないのは苦労している。ただ初心者はそのほうが基礎をしっかり学べてきっちりしたマウスを作れるようになるのでこのキットはきっとその狙いがあるのだと思う。

日本人がマイクロマウスAPEC大会に参加する上で気になる点の1つとして壁の材質のちがいがある。

手前が日本の壁、奥がAPECで使用されている壁である。写真の通り、日本では壁は木製であるがAPECはプラスチック成型である。見た目もAPECのほうが白の色が若干暗い。


このグラフは機体を固定して横壁を5mmずつ離していったときの斜めセンサのAD値をプロットしたものである。
縦が距離[mm]、横がAD値(対数）である。
...Ｊが日本壁、...AがAPEC壁である。

見ての通り、APECの壁のほうが値が小さい。ただし、対数を取ったときの傾きはほとんど同じでアナログ量で姿勢制御するときの変化の度合いはゲイン調整で合わせ込むことができるとみている。
ちなみにハーフの壁とも比較してみたが、ハーフの壁よりも値は小さかった。中が空洞で一部光が透過していると思われる。

一方気をつけなければいけないのはデジタルで判別する部分である。

このグラフは最短走行で櫛コースを通ったときの柱の検出の様子である。
縦軸がAD値、横軸が時間[ms]である。

柱は認識しているものの、ピーク値はかなり小さくなっていることがわかる。これは柱を検出して壁切れ補正をかけたりしている場合、またスラローム直後に前壁を判別しにいくときなどで姿勢が乱れると壁を見逃すリスクが高くなるということである。アナログとちがってこちらは閾値を慎重に調整しなければいけないかもしれない。

ハードウェアとソフトウェアを別の個人が担当するというのは、それぞれの意思疎通をうまくやらないと、お互いの意図するところが食い違って思わぬ問題が発生することがある。今回はそれも拘束条件なのだが...

縦軸がセンサと壁の距離(mm)、横軸がAD変換値
Pi:Co2

紫電改


Pi:Coのほうは近距離(0～60mm)で飽和している。60mmを超えると少しずつ変化を始める。この領域で姿勢制御をまともにかけれないというのは厳しい。時間領域に拡張するなど対策がないわけではないが、自分のセンサの使い方がまずいだけだろうか？恒久対策は抵抗を1本変えれば解決であるが、今回のイベントはハード改造が禁止なので仕方がない。

状況としては紫電改の制御部分をステッピングモータ仕様に変えて、基本的な探索ルーチンやオドメトリの方法はそのまま合成した。ステッピングモータは指令値（周波数）がほぼそのままタイヤの回転数にダイレクトに変換されるので左右車輪の回転数を定義すれば軌道は静的に生成することも可能である。ただ自分は物理量ベースでやりたいので、パルスを直接数えずに速度制御と角速度制御に変換した。

このPi:Coの後に自分のマウスを走らせると、とんでもなく速く見える。

ここで中断してAPEC対策を優先させる。
今シーズンは本職もやることが多いので新作は断念するかもしれない。

Pi：Co Classic2
そういえばマニュアルについて1つ気になった点があったので報告。

モータと基板をつなぐコネクタ（結線済）の色の対応がマニュアルと異なる。
（おそらく旧バージョンからの変更点と推測）そのままでサンプルは正常に
動いたので、特に気にする必要はないが無理やりコネクタからコンタクトを引きぬいて
変えようとする人がいるかもしれないので書いておく。

ハードに特に問題はないことはわかったので、自分のペリフェラルとモジュールに換装中。
ここで自分の中で問題となるのは2点。

1.不揮発メモリ

自分が過去に作ったマウスは全てeepromを外部に積んで、プログラムを書き換えることなくパラメータを変更できるようにしていた。このPi：Coはデフォルトではその機能がない。ではどうするか？

あまりスマートな解決方法ではないが、ソフトで内蔵フラッシュを直接読み書きするようにした。ただしRX62Tにはパラメータ用途向けにデータフラッシュという8byte単位で書き込み可能なユーザプログラム領域と独立した領域が存在するが、このSH7125はそのようなものは無く、書き込みは128byte、消去は1ブロック（4kbyte）で行わなければならず、メモリもユーザプログラム領域から任意でセクションを分割して使用することになる。

本来ユーザソフトからフラッシュを書き換える機能はブートローダとして、外部デバイスからユーザ作成の転送ツールでマイコンのプログラムデータ（.motのようなもの）をアドレス設定でダウンロードする用途で使うことを想定してる。これはOSを展開したいときや、法規認証上の理由で仕様変更があっても書き変えたくない領域がある製品に用いられる。ちなみにルネサスの標準書き込みツールは「安全上の理由...で」全ブロックが強制的に消去されてしまうので結局バックアップが必要になり、使い勝手はあまりよくない。「転送ツール」を手軽に作れるほど私はGUI系のプログラムが得意ではない。

2.ステッピングモータ

逆にFBに慣れているとオープンループに違和感を覚える。DCモータと異なり、いい加減に扱うと回せないので苦労は必至。

いろいろメカもハードも改造したくなる気持を抑えてはマニュアルに従って3時間ほどで組み立てた。
久しぶりにディスクリート部品を半田付けした気がする。このキットは部品点数は多いが、要素ごとに部品が番号と実名で細かく袋分けされているのでスムーズに作業を行うことができる。昔、マイクロマウスの入門といえば森永氏が公開していたBasicMouseをユニバーサル基板で組んでいた時代があったが、そこから大分ハードルは下がったと思う。全身黒はしまってかっこいい。

ただこだわるといろいろあり、自分の中で特に定量的にやりたい光センサの位置決めはCNCで位置決め用の簡単な治具を作って調整した。やはりステッピングモータのマウスは大きいが横幅は自分の最新マウスとほぼ同じであった。

そして関係ないがちょうど高校のときに購入したはんだのリール25mを全て使いきった。次回使い切るとき自分は何歳になって何をしているのだろうか？

受験が終わったので例年よりだいぶ遅れて本格的始動。

いろいろ思いついたものを購入してイメージを湧かせる。全部使うわけではない。


この中のものが「ああ、これはあそこで買ってあれに使うつもりなのね」とピンポイントで8割以上分かる人はある意味廃人極めている人だと思います。

関連する話として、アイデアがなかなか思い浮かばないときは他のロボット競技の動向を探ってみるとひらめくこともある。自分がよく見るのはマイクロマウスの隣のロボトレースの他、マイコンカーラリー、ロボットランサー、相撲ロボットなど。今の吸引機構も某兄弟のロボットランサーから輸入してマウスに合うように改良した経緯がある。また最近は意外にミニ四駆も面白い。ミニ四駆は私が小～中学生だった90年代後半にピークがあったらしく、そこで遊んでいた世代の一部が今になってまたやっているようである。タイヤの旋盤削り出し、シャシのCNC加工など子供が不可能なことを大人げなくやっている。自分は小学生の頃マグナムセイバーを持っていたが、すぐに飽きてピッチングマシンに改造して終わった記憶がある。

皆様あけましておめでとうございます。

早いもので私としては今年でマイクロマウスを始めてから10年目という節目のシーズンとなります。
気がつけばマイクロマウスの競技者の中でも上から数えた方が早いぐらいになってしまいそうですが、あきっぽい私がここまで続けてこられたのはマイクロマウスはロボットを作る楽しさもあるが、自分よりはるかに優秀で意識の高い人や面白い考えを持っている人と出会えてきたこと、情報交換によって得た知識や技術は趣味でも仕事でも自分の力になっているということを実感してきたからであると思う。（社内でもマウスの人になってしまった）

さて今年の展望としてはクラシックはディフェンディングチャンピオン、ハーフはようやく人並レベルといったところでしょうか。クラシックは少し回っただけで海外勢も含め、吸引機構を搭載しそうな設計が多数見られたので自分のいい加減な設計では勝つことは難しくなると考えている。正直自分は10年間で培ってきた制御の勘と力技で走らせたマシンを優勝させただけなので、少しは産業ロボットのエンジニアらしく、細かい多方面からの解析でさらに無駄のない走りを追究することを心がけたいと考えている。

そして今年はまず3月にアメリカで開催のAPEC2015大会に参加するので、その準備もする必要がある。

ハーフはまだ挑戦者の身であるのでまだ少し気が楽だが、前年よりも力を入れる割合を増やそうと思っている。
さっそく一応作る予定の新作をさくっと。

ごく普通の進化系でなにも面白くないが、小型軽量化方面にはいかず、ハーフでは非常識なモータの回し方でクラシックと同じレベルの加減速を目指す。

社会人なのでどうしても仕事が最優先ですが、できるだけ時間がとれるように今年も頑張っていきたいです。

地獄めぐり

龍巻地獄
所謂間欠泉　元気が良くてよろしい。


血の池地獄
地層に含まれる酸化鉄、酸化マグネシウムの色で赤い。古くは万葉集にも登場していたらしい。

山地獄　地熱を利用してフラミンゴやカバなど温かい地域に存在すべき動物を多数飼育している。


海地獄
硫酸鉄でコバルトブルーの色をした美しい温泉。山地獄が動物ならこちらは熱帯植物を育てている。


鬼石坊主地獄
灰色の泥が丸く噴き上げる様子が坊主頭に似ていることから。

かまど地獄。
タイミングのせいかもしれないがなぜか韓国語しか聞こえてこなかった。言われてみるとここだけやたらハングル表記が多く設備やオブジェも派手なアジアっぽい作り。韓国地獄。

鬼山地獄
大量のワニを飼育している。それだけ。


白池地獄
他の地獄に比べて静かで落ち着いている。ホウ酸食塩が空気と触れると白濁するので全体的に白っぽい。

この8つ以外の地獄は非公認と思われる。
近い場所にこれだけ多種類の温泉があるのは魅力的なのだろうか、とにかくアジア系外国人が多い。

別府温泉の方向に移動

宿は「潮騒の宿　晴海」というところで別府の温泉街から少し離れているが海に面していて、全客室から別府湾を一望できる。部屋は和洋折衷で様々なタイプがあり1人から宿泊できる。

潮騒の宿　晴海

後は全部屋に個別の露天風呂（源泉かけ流し）がついている。深夜とか好きな時間に人目を気にせず入れるというのはいい。ただ最初は70℃垂れ流しになっているので、熱めが好きな自分でも蛇口の水を足さないと耐えられなかった。湯質はさらさらしていてpHはさほど高くないようだ。ナトリウム塩化物泉ということでしょっぱい。

潮騒の宿　晴海

そして見どころは部屋から見る日の出の美しさ。

潮騒の宿　晴海　日の出
残念ながら当日は雲がかかっていた。

料理は海鮮料理で地元でとれた魚と野菜が中心。食材のレベルは高く感じた。部屋、眺め、風呂、料理と特に不足点はなく全体的に満足のいく旅館であった。欠点は名古屋から遠いことか...

NHK大河「軍師官兵衛」でも取り上げられていたので、一度は先祖の地を訪れてみようと九州を旅してみた。

まず中津城

中津城
この城は1588年に黒田官兵衛によって築城され、その後細川家、奥平家と城主が変わった。ただし石垣は当時のものが残るが、天守閣は1964年に観光用に作った鉄筋コンクリートなので名古屋城と同じで歴史的価値はない。内部は資料館となっている。横に川があり、「中津川」と書いてあったので岐阜の中津川を想像してしまう。他にも四日市という地名もあった。

続いて城井神社

城井神社
中津城の横にある。ここは写真にあるように当時この地を治めていた宇都宮鎮房を黒田長政（官兵衛の息子）がこの中津城で謀殺したため、それを弔うために長政が作ったものとされる。当時鎮房の幽霊が出てそれを怖がっていたという説もある。特に変わったものはないようだ。

続いて合元寺

合元寺（赤壁寺）

見ての通り、壁が一面赤く塗られている日本では珍しい寺である。この寺は鎮房が中津城に招かれたとき、他の宇都宮家の家来の待機場所となっていたが、上記の通り謀殺されてしまい、その後長政はここに居た家来も皆殺しにしたというわけである。そのため一部では心霊スポットとよばれている。壁が赤いのは血がついた壁を白く塗り直そうとしてもとれなかったため、目立たないように赤くしたらしい。ただ時間が経てば血の色は薄くなるし、水で落ちるはず、本当かな...（信長や秀吉がそうであったように当時の住職の趣味なのでは）内部は思ったより質素で特に観光用の展示などもない。当時の刀傷と思われるものは何個か発見した。

一応自分は直系か定かでないが、この鎮房の末裔と聞いている。その目で見ると先祖は苦難の歴史を過ごし、武家の名前は失ってもなんとか血をつないできたということ。自分はどうなるか？

後、この中津は福沢諭吉の出身地でもある。この町から慶大に進学すると喜ばしいものかもしれない。この町は愛知の犬山と雰囲気が似ているが大河で若干スポットが当たっているにもかかわらず観光客はほとんどいなかった。ちょうど昔の犬山城周辺と重なる。努力次第で変わるとは思うが...

昼食

和風味処 鬼太郎1　中津

鬼太郎という店。中津は唐揚げが有名なので注文したら想像以上にでかかった。まるでターキーのようだ。

この後別府に移動。