2004年 5月


2004/05/06 (木)
■ROBO-CUP Japan Open 2004 in OSAKA
5月1日から4日にかけて大阪で開催されたROBO-CUP 2004に参加してきました。 初日は最速の電車で東京を発つも、いきなりオープニングに遅刻すると言うハプニング もありましたが、競技の方は、なんとか全部参加できました。 ROBO-CUPは色々と競技があるのですが、それぞれがロボットに必要な別々の側面の 技術開発に関連しているので色々と楽しめ(苦しめ)ました。

■1日目-歩行競技
まずは歩行競技です。スタートラインからポールを回って帰ってくるまでの時間を競います。 去年と同様にまたもやグリップ床に苦しめられる。歩幅を狭めてグリップ力を落としてなんとか 調整時間中に歩行できるようになりました。しかし相変わらずバーニングはオンロードマシンですね〜 さて試合の方ですが皆さん自律動作で苦労される中、バーニングはラジコンコントロールで 楽々(あばれるので操縦はかなり大変でしたが)トップタイムで33秒。多分ROBO-CUP史上最速。 しかしペナルティが大きいので、そんなに点はもらえないのが残念でした。 タイム的に2位は井藤さんのSilf-H2で42秒。このときは自律が上手く行かなくて無線操作でのタイムです。 自律でクリアしたのはVisionとSenchans-Bでした。 この日はこれで終了。初日は写真を取り忘れたのがまたしても残念無念。

■2日目-バランス歩行
これは5度くらいの坂を登って降りる競技でクリアまでの時間を競います。 練習中は自律でもガンガンクリアできていい感じ。これもトップタイムが狙えるかな!? と思いきや、本番では全然登れない。。。なぜだ!?と思ってよく見ると バーニングの左肩のネジがメチャクチャ緩んでるし。このせいで、左腕が 左足と絡んで上手く登れなかったようです。むぅ。セロテープで手をつってみたり しましたが、一向に治る気配なし。やむなくリタイヤ。くそぅ! トップタイムは坂本さんの新型。なんと2秒ちょっとでクリア!速い!! マジンガアも5秒ぐらいとかなりの好タイム!素晴らしい!

■2日目-PK合戦
この辺から彼女が合流して写真を撮ってくれました。 と言うわけでPKは去年準優勝の得意科目!1試合目はちょこぱさんのFoot-printsと勝負! でも開発が遅れているようであまり動けないようでした。 こっちはシュート!シュート!で5本中5本決めました!ところが なぜか、キーパーに当たってからのゴールは無効とか変なクレームが付いて 5本中4本にされてしまいました。勝ったから良いけどなんか納得できないなぁ。 2試合目はSilf-H2との勝負。Silfは1日で開発がかなり進んで今日は自律でボールを捜して 自分で蹴っ飛ばしてきます!恐るべし!しかし威力がなくてゴールにはなりませんでした。 こちらもさっきの「キーパーに当たってからのゴールは無効」と言うルールが プレッシャーとなり1本しか決められませんでした。。。納得できん。 ともあれ予選リーグは全勝を飾る事が出来たので決勝進出です! んで決勝ですが坂本さんのロボットは凶悪なキーパーモーションに0点に抑えられ、 Senchans-Bチームには2点決めるものの完全に裏を掛かれて5本全部決められてしまいました。 と言うわけで本来は3位なのですが、ポイントを見るともっとずっと下。 むぅ。ヒューマンコントロールきつい。


はじめさんとPKの決勝リーグを戦うバーニング
Sechans-Bにゴールを決めるバーニング(クリックで動画)

決勝終わって記念撮影

アシモの試作機も出てきた。ポールは本物。

テレビ取材にキックのサービス。

■3日目-パス競技
これは今年からの新設競技です。真ん中のポールめがけてポールを5回蹴り、 当てた回数を競います。と、思っていたら15分間の競技中に当てた回数の 合計でポイントが決まることにルールが変更!これならバーニングにも 勝てるチャンスが!バーニングは競技順は最後。今のところトップは自律のVisionで 5本ヒット×3で15点!バーニングは無線操作なので15本ヒット×1点以上で 優勝が狙えます!うぉぉ1分1点かぁ!燃えてきたぜ! さぁ競技開始だ!もうガンガン蹴りまくり!ガンガンヒット!いい感じいい感じ! 5本中4本ヒットを連発!!しかし後半は集中力が切れて命中率が落ちてきた。。。 この辺が人間操作の限界か!?と言うわけで結果は11本ヒットで惜しくも敗れる。 でもヒット数や命中率では文句なくトップだからまぁいいか。 しかし、終わってから、なんとルールを5本中のヒット回数の一番多いので 計算する方向にまたもや変更された!なんだそりゃ!?勘弁してくれ〜

シュートモーションに入るバーニング

カメラでボールを認識して追いかけるSilf-H2。この技術は本物。

ガンガンヒットのパス競技。あまりに一心不乱に競技してた為か歓声が少ない。。。(涙)(クリックで動画)

■3日目-フリースタイル
パス競技のルール変更で激しくモチベーションが落ちたものの、 井藤さんのお陰で、主催者とお話し合いが出来てちょっと納得。 ふてくされていた分時間をロスしてしまった!1時間ほどで急いでデモを作る! 今回の大技は逆立ちにチャレンジ!ROBO-CUP用に腕の可動範囲を著しく制限しなくては ならなかったため、非常にきつかったのですが気合でなんとか完成! モヒカンがかなり邪魔だった。。。なんとかデモ動作は完成して、 本番でも2分ほどの動作を完全にノートラブルで乗り切れました! さすがバーニング!デモには強い!しかし技術的なところを上手く説明できなかったのが 悔やまれます。急いでたのでしゃべる内容まで頭が回らなかった。。。 技術的に一番凄かったのは井藤さんですね!ボールをちょこちょこと追いかける Silf-H2は凄く可愛かったです。

大会はまだまだこれから。ガンガン頑張るぜ!!

ゆみ教授に画像処理の教えを請う森永さん

五輪の会でチーム撮影

■4日目-障害物歩行
スタートラインから3本のポールをジグザグに歩行して帰ってくる競技です。 これも無線操作バリバリで楽々トップタイム。でも激しくペナルティを食らうので 点数は期待できず。自律の雄、Visionは入念な調整を行い、危なげなくクリア。 凄い技術です。井藤さんのSilf-H2は前日の調整では上手く行っていたのが当日は 天候が変化して部屋の明るさが変わったためかどうも誤認識してしまいました。 惜しいっす!


MFはなぜ高速歩行ができないのか!?身体測定大会開始!

写真を撮りまくる森永さん。第6回への意気込みを感じます!

大騒ぎをしているのを見て段々ロボットが増えてきた!!

まったくみんな好きなんだからぁ〜(笑)

森永さんまだ撮ってるし

おぉ!Foot-Printsは足が長いねぇ〜

今度は足裏の大きさの測定ですね!しかしこのポーズは。。。

うはは!撮影大会に早代わりですね!

カメラを向けるとポーズをとらずにはいられない!ハイチーズ!

■4日目-エキシビジョン1(徒競走)
最後はみんなで楽しくエキシビジョン!まずは徒競走です。一斉によーいドン!

さぁ!よーいドン!はじめロボ速い!(何故かみんな正座)

ゴールしたら暇なロボたちが集まってきた。。。背後からにじり寄るはじめロボに注目

あれ〜メタちゃんどこへ行くの〜

あぅ〜やっぱりこうなるのね!バーニングくんはマジンガアにキックを繰り出すもはじめロボに撃沈されちゃいました。

■4日目-エキシビジョン2(3-on-3)
次は3対3でサッカーの試合です!フィールドが狭いからもうメチャクチャ! キックオフでいきなりゴール直前まで蹴られたのでバーニングが外に蹴りだそうとして 転んでしまい自殺点が記念すべきファーストゴール!そんななか一番小さい Silf-H2がライン際をドリブルで上がり見事にシュートを決めました! バーニングは途中で膝を骨折するは、無線はバンドは被ってるはでトラブル多発でしたが、 とても面白かったです!

メタちゃん審判でキックオフ!でゴール前までボールを運ばれる(この後バーニングが記念すべき自殺点を上げる)

一瞬の隙を突いてSilf-H2がコール前までボールを運ぶ!(この後見事シュートを決める!)

コーナーに追い込まれるSilf-H2。坂本さんニヤリ

試合終了!お疲れ様でした〜

■戦い終わって
バーニングは歩行競技、障害物歩行、パス競技でトップの成績をたたき出し、 PK合戦でも3位に入りましたが、無線操作のハンデの為、賞は何も無し。 ルール上、納得できない部分も多かったのですが、とにかくROBO-CUPは自律型がメイン! もう無線操作で勝てる時代ではなくなったと言うことですね。 次はバーニングの機動力を活かしつつカメラを使った自律動作にもチャレンジ する必要がありそうです。ともあれ競技中の4日間はとても充実していましたし(ちょっと長いけど)、 バーニングにも多くの課題が見つかったので有意義な4日間だったと思います。 参加した皆様、本当にお疲れ様でした!

2004/05/10 (月)
■「Little Burning Core」ハードウェア編ほぼ終了
一ヶ月ぶりにLBCの記事を更新しました。部品の値段を調べるのが結構大変でした。 細かいところまで色々と計算した結果、4000以下ではなくて6000円ちょっと掛かりそうです。 なるべく安くと考えたのですが、やっぱり細かい部品もちりも積もればと言うところでしょうか。 ともあれ、ハードウェア編はほぼ終了!次はソフトだ!

■次期バーニング・スター
ROBO-CUPへ参加して色々と課題が判明した現行のバーニングスター3号機ですが、 既に4号機の構想(妄想)が頭の中を駆け巡っています。 一番の目玉はポテンションメーターをアルプスのものに変更することです。 そのためには樹脂加工が必須なのでMODELAの購入を検討しています。 加工範囲が広く、作りが丈夫らしいのでMDX-20が良いかなと思ってます。 本当はHitecのX-SERVOが欲しいのだけど、MODELAのために今回は我慢かな。 しかしMODELAは全く未知の領域。直交する2つの面に穴を空けるような加工が出来るのだろうか? とか、3D CADは何がいいのだろうか?など、分からない事だらけです。

■次期俺サーボ
ROBO-CUP中に検討を進めたお陰で大分仕様がまとまってきました。 今回はポテンションの値を高精度に取り込むため、なんと外付け12bitA/Dコンバータを 搭載するつもりです!なので、「SPI」インターフェースが必須となっちゃいました。 となるとルネサスのR8C/15か、AtmelのATmega8しかありません。 R8C/15は、出たばっかで個人ではほぼ買えないことが確定。と言うわけでATmega8を採用という 事になりそうです。Jinさん、のんさやさん、色々と教えてくださいね! でも処理速度の面ではちょっと心配が残るのでH8とR8CとATmega8でDhrystoneベンチマークでも 走らせて処理速度を比べてみようかと思ってます。コンプライアンス制御のためにPIDの制御周期を かなり上げたいんですよね〜

2004/05/11 (火)
■MODELA発注!しかし。。。
ツクモロボット王国にMODELAを発注しちゃいました!「ロボット王国お勧めMDX-20セット」です。 しかし残念な事に在庫切れ。到着は月末だそうです。一応注文は継続しましたが、 前回ベステクSH2-7047ボードの時も同じように在庫切れで納期2週間と言われたところを結局2ヶ月も 待たされた過去があるのでちょっと心配。まぁ気長に待ちますか。 ところでMODELAを使うには色々と他にも買い物をしなくてはならなそうですね。 エンドミルとか色々種類があってよく分からないのですが皆さんはどんなのを使っているの でしょうか?気になりますね〜あとは音とかもどんなもんでしょう?防音対策すれば 深夜でもいけるのかな?って4畳の部屋に設置なので枕元でゴリゴリ削る感じに なるから俺が大丈夫か?と言うのが一番心配。むぅ。とりあえず今はShade7の体験版を 落としてきてモデリングの勉強中。チュートリアルに従がって、ちゃぶ台に花瓶を乗せてみました。 レンダリング速い速い!さすが最新PCだ!花瓶が綺麗に透ける透明度の設定が大変でした。 ってロボットに関係ないじゃん!はぁサーボのモデリングまでの道のりは遠そうだ。 ところでShadeって実寸入れられるのだろうか?

■この時間を利用して
MODELAの到着を待つ間に色々とやっておこう。まずはモデリングの勉強。次に俺サーボの設計。 あとはその他の基板の設計も進めようかな?ってカンファレンスの発表資料を書かないと! まぁ発表は20分だし俺サーボネタだから2,3日もあれば大丈夫でしょう! 資料締め切りが5月20日だから5月19日から書き始めよう。うむ。完璧だ!

2004/05/16 (日)
■体調悪し
どうも風邪を引いてしまったようです。4月から部署が異動になり、 今まで社食だったのが外食メインで栄養が偏っていたのと、ROBO-CUPで 体力を消耗した上に、気候の悪さと部屋の汚さに止めを刺されたようです。 なんか妙な菌が湧いているような気が。。。昨日辺りから幾分回復。 でもまだ辛いですね。部屋を片付けるか。
■次期俺サーボ基板の設計
体調が多少マシになったのでEAGLEでちょろっと俺サーボ基板の設計をしました。 今回は早々にオート配線を諦めて全部手で配線を引きました。 設計ルールは線幅0.2mm、線間0.2mm(一部0.15mm)、ドリル径0.3mmです。 当初カツカツに詰めて14mm角に収めようと思ったのですが、 よく考えるとHitecの5245やGWSのMicro-MGには14mm角でもサーボケースに 入らないっぽい事が判明。そうだよな〜Hitecのデジタル基板だって2階建てになってるし。

と言うわけで標準型のサーボに 入ればOKなサイズで型紙を作って検討したところ、15.4mm×18.0mmなら 外周1mmの余裕を持ってサンワのERG-VB、HitecのHS-645MG、KOのPS-2174FETの サーボケースに奥までスッポリ入る事が分かりました。なんでアナログサーボばっか 検討してるかというとデジタルとは基板しか違わないのでどうせ基板を取り替えるなら 安いアナログの方がお得なわけです。

さて基板の方ですが、まずは表面(写真上)から。マイコンはAtmelのATmega8Lです。 3.3Vで12MHzにオーバークロックして動かします。まだデータシートを読みきっていないので 空きI/Oポートの処理とかは適当です。 右のちっこい8ピンのICはポテンションの電圧を読むための 外付けA/Dコンバータです。12bitフルに使えて、ILE、DLE共に±1.0LSB(MAX)とかなりの高性能品です。 ポテンションの信号線と、リファレンス電圧の両方にノイズカットのローパスを入れています。 さらに直近にパスコンを配置とA/D周りはかなり気合の入った設計にしてます。 マイコンとはSPIで接続し75Kspsで値を取り込みます。基板の一番下がポテンションの 電源、信号、GNDと繋ぐための配線用のパッドになってます。

次に裏面(写真下)です。上の2個の8ピンICがモータを回すためのH-ブリッジを構成するFETです。 N型とP型の2個入りでON抵抗がなるべく少ないものを選びました。その上のパッドからモータへ 配線します。配線は直近と言うか殆どICの足に直接半田付けするようなイメージです。 FETの下の2個の小さな8ピンICがFETドライバです。反転/非反転の2個入りで、 小型にもかかわらずMAX4Aで高速にFETをスイッチングします。今回は贅沢にもFETのゲート1個に 付き1個のFETドライバを使っちゃいました。このIC2個でマイコンとほぼ同額です。

左上が電流検出ブロックで20mΩの抵抗の直近に約30倍増幅のオペアンプを配置しました。 無論ローパスと直近にパスコンも入れてます。こっちの電圧はマイコンのA/Dコンバータで 取り込むのですが、当然マイコンのリファレンス電圧の方にもノイズカットのローパスを入れています。 一番下がサーボケースの外に出すための配線用のパッドで電源、受信、送信、GNDとなってます。 通信速度はUARTでMAX1.5Mbps。単体で数珠繋ぎできないので集中配線か、分配用のコネクタが必要に なります。また、電源、受信、GNDの3つだけにすることで通常のRCサーボと同様に使えるようにも しようと考えています。

配線用パッドの上にあるのがショットキバリアダイオードで、電源端子から マイコン用の3.3Vレギュレータの間に直列に入っています。モータ側で大電流を消費した時に マイコン側の電気をモータに取られないようにブロックするつもりで付けました。ダイオードの左にある ジャンパーパターンをカットするとモータとマイコンの電源を分離できます。 最悪2電源化もできるようするためですが、その場合、マイコン用の電源をどこから供給するかと言う 問題がありますね。コンデンサに半田付けかな?

■そんなことより
早く体調を直さねば。今回はさらにメイン基板やセンサー基板。信号分配基板なんかも 起こす上にモデラをやったりアルプスのポテンション使ったりと強烈に盛りだくさん。 ガンガン行かねば間に合わない!そのためには体調回復だ!

2004/05/20 (木)
■一切の妥協無し!次期俺サーボ アートワーク完了!
やっと体調もバッチリ良くなって、ガンガンアートワークです! 完全にやり直すこと5回目にしてやっと納得できるものができました。 前回から、パターンを太く、ビアを少なく、配線を短く、レイアウトを美しく しつつ、アナログ電源、ロジック電源、モータ電源共に設計を大幅に 見直して徹底的に強化しました。大容量で高速なタンタルコンデンサに 低ノイズ&超低ドロップのレギュレータ、グランドパターンもかなり頑張った アナログ電源など強化ポイントてんこ盛りです!しかも配線用のパッドの配置も 送信、受信、電源、GNDとラスト3つがRCサーボと互換になるように 配慮しちゃいました。いやぁ本当に今回は気合が入っちゃいました。 正に一切の妥協無し!ってやつです。

■発注はPCB-POOLかな
さて今回の基板をどこに発注するかですが、今のところのんさやさんお勧めの アイルランドのPCB-POOLが良いかなと思ってます。 面付けもタダでやってくれるみたいだし、さっき試しに見積もったら30枚程度で120$しなかったです。 でも曲線もカットしてくれるのか?とか面付けする時の余白はどのくらい取ったら良いのか? など、一応HPを見たんですが、まだ良く分かってないですね ちなみにP板.comで見積もったら約6万円でした。30枚面付けルータカットの+3万がでかいですね。

■カンファレンスの資料は?
ごめんなさい!まだ1ページも書いてないです!これからバリバリ書きますので もう少々お待ちください!>ビックボス。って締め切りすぎてから書き始める俺って。。。 体調不良とアートワーク頑張りすぎで予定が狂ってしまったようです。いかんいかん。

2004/05/24 (月)
■カンファレンスの資料
やっと完成しました。っていうか土曜日曜の2日かけて完成したのですが、 出先で作っていたのでなんと資料の送り先が分からんと言う大失態で 今日やっと送れました。ご迷惑をお掛けしました。 > ビックボス

資料の方ですが気合を入れて書き始めたのは良い物の、途中からとても20分では とても説明し切れそうに無い分量に。全体をサラッと説明するのだけは 絶対に嫌だったので色々悩んだ挙句「モータ駆動」にだけ特化して濃密に 説明する事にしました。参加者の方に何か一つでも心に感じるものを もって帰って頂ければと思っています。

2004/05/27 (木)
■アートワーク祭りだ!
カンファレンスの資料が一応終わったので小物系のアートワークを 仕上げました。上から4ch用電源/通信分配基板、6ch用電源/通信分配基板、 通常用アルプスポテンション基板、裏ブタ側アルプスポテンション基板です。 ちっこい割りにサイズや部品高さのの制約が色々あるので結構大変でした。ふぅ。 まだまだアートワーク祭りは続きますが、とりあえずこの辺で部品と基板の発注を しようと思います。カンファレンスの資料もビックボスからダメ出しされたので 大幅にボリュームが増える予定。20分で説明しきれな気もするがガンガン行くぞ!

2004/05/27 (木)
■MODELAがやってきた!
来たぁ〜!!遂にきちゃいましたよMODELAが! 6月上旬の予定と聞いていたのですが先週の金曜日に届いててビックリ! っていうかカンファレンスの後だと思ってたので設置場所を 全然用意していないし。と言うわけで大急ぎで設置場所を確保だ! と思ってたら一気にお掃除モードに移行して土曜日は朝10時から 夜の12時半までみっちり14時間半もかけて大掃除!う〜んスッキリ! 早速、とみいさんや、森永さんや、西さんのHPを参考に色々試す。 どうやら森永さんは鍋CADというのを使っているようなのでインストール。 操作法は独特ですがなかなか使いやすい感じです。 まずはとみいさんの真似をして加工用にフラットな作業スペースの削りだしです。 四角を描いて0度2mm間隔でハッチングしてMODELAにプリントアウト。 う〜ん結構ワークプレートって傾いているのね。写真は0.1mm削りだしの模様。 私のMODELAは右手前が高いようです。こんなもんなのかな? ともかく手持ちは1.5mmのABSしかないので130mm×180mmの範囲を1.2mm削りだし。 う〜ん鍋CADのハッチングは一本線なので右から左に削って、ツールアップしてから また右から左に削るの繰り返しでイマイチ効率が悪い感じ。 ともかくもう土曜の4時半。ほっといて寝よう。 。。。やはり枕元で切削はうるさくて寝れない。明日にしよう。

■初めてのMODELA
日曜は彼女とデート。MODELAのスイッチを入れて出かける。 帰ってくるとバッチリ切削完了!素晴らしい!しかし凄い切子の量だ。 ともあれやっとフラットな面を手に入れたので早速なんか削って見たくて 仕方がない!まずはこれでしょ!サーボケースの輪切りのような形です。 サーボケースのサイズをノギスで測ってサクサクっと鍋CADで設計! 鍋CADも良い感じに使えるようになってきた。そしてオラオラっ!と プリントアウト。まずは0.1mm切り込んで問題なさそうなので 1.4mm切り込み!うんもうちょっといけそう。1.45mm切込みだ! う〜んこの複雑な形状をものの数分で切り出してくれるなんてなんて素晴らしいんだ! 薄皮も均一に残ってるしバッチリです!でも薄皮の厚さは0.05mmのはずが0.1mmでした。 Z方向の原点だしはムズイですね。付属の3mmのエンドミルを使ったので 内側の凹形状のところは切れ込みが甘いっすね。ネジ穴もあけれなかったし。 森永さんお勧めの1.5mmか2mm辺りのエンドミルが欲しいです。

■材料で悩む
本番用の材料をどれにするか色々調べて比較してみました。 結論から言うとPOMかMCナイロンのどちらかにしようと思います。 双方ともABSよりは丈夫そうです。POMは比重こそちょっと重いですが 非常に加工がしやすいようで良い感じです。MCナイロンはPOMより比重は軽く 強度も高くて良い感じなのですが、加工が「し易い」という人と「し難い」と 言う人がいるので迷うところ。吸水率もちょっと高め。むぅ。青色ってのは良い感じなのだが。
種類比重引張り強さ(Mpa)引張り伸び(%)曲げ強さ(Mpa)曲げ弾性率(Mpa)
ABS 1.03 43 15 69 2,256
POM 1.41 61 40 89 2,824
ポリカ 1.20 62112 96 2,260
MCナイロン1.16 96 30110 3,530
ユニレート1.641102.422011,000

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