Team GRA・CHAN!

Robocup Junior サッカーに挑戦しているTeam”GRA・CHAN!”ロボ日記

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GRA・CHAN!ロボ 技術公開  ホールド機構

こんにちは、GRA父です。

GRA・CHAN!達は現在、期末テストに向けてテスト勉強中です。
(本当にしているか実に怪しい?)
まぁ、GRA母となんか賭をしているとの情報もあり、それに向けて頑張っているようですね(笑)

その為、N用テストロボット(初号機)は、”埼玉ノード大会までに完成!!”ではなくなり、”関東ブロック大会(つまり12/18)までに完成!!”と先送りになりました(涙)
まぁ、他チームと違って丸1年あるから、今は気長にやってもらえば・・・と思います。

さて本題。

以前、書いていた”※初めて直接~”は、今回も書きません。
しかしながら、ご質問に関しては、今まで通り受付しませんので、あしからず~。

今回は、ホールド機構です。

ホールド機構と書くと、ルール違反のように取られますが、ボールをドリブルさせる機構のことを我が家では”ホールド機構”または”ホールドモーター”と呼んでいます。
つまり一般的には”ドリブラ-”の事です(笑)

今回は、YにCAD習得の時、いろいろ練習問題として書かせた部品を使って書かせて頂きました。
が!
イラストレータを操作できる人ならば知っていると思いますが、閉じてないと色塗りできない為、CADでポリライン編集を再度行いました。
この為、相当な時間というか日数を費やしてしまいました。

正直、ず~とこれだけやってれば2~3日でできますが、空き時間に数十分程度、ちょっとづつ製作してましたのでかなりUPが遅くなりました。

ですから、今回の添付イラストは、それなりの力作のつもりです、ハイ。

また話がそれたので戻しますね~

今回紹介する”ホールド機構”は2009年~2011年度大会まで、ず~っと使ってきたいわば当方チームの秘伝です(笑)

ホールド機構説明その1

ホールド機構説明その2

おおざっぱな配置関係や使っている部品はイラストの通りで、これ一式が”ホールド機構”になります。

実際、ホールドすると(=ボールとの位置関係)どうなるかですが、下のイラストの通りとなります。

ホールド機構説明その3

大体、ボールは2cm~2.5cmぐらいでホールドできます。
(2cmルールの時期は、1.8cm以下のギリギリ)

当たり前ですが、ボールへは”バックスピン”をかけて、ロボット本体に吸い付くようにしています。

各イラストを見てもらえば判ると思いますが、他のチームさんは、二つのギヤボックスを1つの軸で固定して回していますが、当方チームは軸を各ギヤーボックスで完結しているので、各ギヤーボックスは独立して動きます。

いろいろテストした結果らしいのですが、独立して動く方がボールがはずれた場合、近場のボールを吸い込みやすいということらしいです。

勿論、1軸にする場合は、大きなメリットがあります。
それは、2つのモータで1つのボールにバックスピンをかけるのですから、ボールへかけるトルクは、独立しているよりも大きくなります。
ですから、ロボットを左右に振ってもホールドし続けれるメリットが生まれます。

デメリットとしては、強力に回転しているタイヤが逆に仇になり、状況によってはボールを取り込む際に取り込めず、キックしてしまう点です。
この点は、位置関係をかなりテストしなればいけない事、そして決まったらそれ以上の試作し続けることをしない(=そのロボットに固定)のであれば、かなりいいのですけど、当方チームのように試作を何回も繰り返す時には、位置関係が微妙に変わってしまい、結果キックしてしまうデメリットを消化できなくなることです。

従って、試作回数の方を優先して独立方式にしたそうです。

あと独立方式のメリットは、キッカー故障時に、簡易キッカーになる点です。
以前のルールは”ボールを離さずにそのままゴールをしてはいけない”でしたので、独立制御していると角度を変えながら、ころころレベルですが、なんちゃってキックができました。
この点からも、独立方式が有効であったそうです。

恐らくイラストだけを見られると”タッチセンサがじゃまなんで独立なんでしょ?”と誤解をされそうですが、別に1軸でもタッチセンサの位置を変えればいいらしいとの事なので、そう取らないで下さいね。
独立にしたから、その位置に”タッチセンサー”があるのです。

あとボールキャッチ用として光センサを中央に置いています。
この位置は、”X”式にダイセンギヤモータを配置すると、真ん中に空間が出ますよね。
そこに配置しています。

2010年度大会までの動作原理を説明します。

ホールド機構説明その4

まず通常の光センサ(イラスト記載無し)がボールを発見します。
この際にボールキャッチ用光センサは、無反応です。
無反応なので、ホールドモーターは動作しません。

通常の光センサの内、正面のセンサーがONして、尚かつ、ボールキャッチ用光センサがONすることで、ホールドモータがバックスピン動作を開始します。
(ボールキャッチ用光センサだけではホールドモータは回りません。)

そして、ボールをキャッチしたかは、今度は上部の”タッチセンサ”に衝突する事で、”キャッチ”していると判断します。

つまりボールキャッチ確定は、通常の光センサON+ボールキャッチ用光センサーON+タッチセンサONの3つの条件が確定する事で判断してします。
この判断はNXTではなく、すべてオリジナル基板が行っています。

この仕組みにも問題点があるそうです。

一つ目は、タッチセンサのバネが若干強いらしく、ホールドモータの回転数&トルクが弱いとバネのせいでボールがはじかれるとの事です。
この為、GRA・CHAN!は、ギヤボックスに使うモータを”トルク重視”のモータに換えました。

二つ目ですが、もしかしたらこれは今年までの問題かもしれませんね。
定常光ボールの発光ですが、ボールへのバックスピンを高速回転すればするほど、回転中、発光部がないところでは、値が極端に落ちる!とのことです。
いわゆる、ボールがあるのにも関わらず、ボールが無いと判断してしまう値が帰ってくるそうです。
この対処は相当大変だったとの事です。
(パルスの場合は、まだ秘密とのことですから、頑張って確認して下さいな。)

三つ目。
ホールドモータの固定方法をちゃんと考えないと、ボールをホールドしたら、ロボットがボールに被さるようになってしまい、ロボットが全く前進できなくなる!!そうです。
つまり、前輪部分が浮いてしまい、走れない!!ということが発生しますので、固定方法はしっかり考えましょう!!

ごめんね~。
二つ目、三つ目の対処方法は、意地悪ですが宿題とします(笑)
皆さん、頑張ってテストして下さい。

恐らく問題点は、やっていく過程でこれ以外にも多々あると思います。
(細かい事は忘れたそうですが、なんかいっぱいあったらしい・・・。)

ホールド機構に関しては、以上ですかね?

UPネタは、もうちょっと(あと1回?2回?)あります。

楽しみにされている方(いる??)には、申し訳御座いません。
本業の関係もあり、当初の予定通りには進みませんでしたので、ノードor関東まで!というのは撤廃させて下さい。
ホント、ゴメンナサイね~。

以上、年末戦争だ~!とだんだん本業がイヤになってきたGRA父でした~。

P.S.UPしてから気づいたのですが”GRA父のひとりごと”が、今回で200回・・・。
   祝!というべきか。
   とりあえずGRA・CHAN!含め良く続いていますね~、このblog。
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