2019RT テクニカルデータ

大会時にテクニカルデータとして登録したもの．

ロボット名: F2P

メカニズム（機械）: 製作者名: 製作期間:2週間 自分自身で設計したオリジナルです

ハード（電気）: 製作者名: 製作期間:1週間 自分自身で設計した回路を主にプリント基板で作りました

ソフト: 製作者名: 製作期間:4ヶ月 自分自身で作ったオリジナルプログラムです

CPU: 系列 : ARM系 メーカ名:STmicro CPU型番: STM32F4 動作周波数: 84[MHz] ROM 1.024 [MB] / RAM 320 [kB] / Data Flash 0 [kB]

バッテリー【ＣＰＵ関係】: 種類・数 :LiPo / 2 [セルor本] 使用電圧（公称電圧）:7.4[V] 容量:300 [mAh] メーカ名:Turnigy

バッテリー【モータ関係】: ＣＰＵ関係と共用

モータドライバICの型番やメーカ名など: DRV8835(Texas Instruments)

走行（推進）用モータ: DCモータ 2(個) メーカ名や型番:FAULHABER 1717-003SR

走行用以外のモータ 1: 用途:ダウンフォースのためのプロペラ DCブラシレスモータ 4(個) メーカ名や型番:1103

走行用以外のモータ 2: 無し

センサ（種類、個数、メーカ名）: 赤外線センサ:28(個) メーカ名や型番、用途や特徴　:TPR-105F / ラインセンサ（反射光量をAD変換） ジャイロセンサ:1(個) メーカ名や型番、用途や特徴　:MPU6500(TDK) / デジタル値出力型 エンコーダ:2(個) メーカ名や型番、用途や特徴　:AS5050A(ams) / デジタル値出力型

動輪（車輪の個数と寸法）: 2[輪] 直径:26.5[mm] 幅:12[mm]

補助輪（車輪の個数と寸法）: 無し

ロボットの寸法: 長さ:150[mm] 横幅:240[mm] 高さ:35[mm] 重さ:135[g]

ロボットの操舵機構: 左右（２輪）速度差方式

運動性能: 直進時の最高速度 [m/s] 最高加速度 [m/s/s] ターン時の最高速度 [m/s]

開発ツール: マイコン統合環境やコンパイラなどのツール :    GCC 機械ＣＡＤ、基板ＣＡＤなどのツール :    Fusion 360, kicad

探索アルゴリズム: トレース コース記憶あり

ロボットPR: 2次走行では最速経路の走行(いわゆるショートカット走行)を目指す． - ライントレース的な制御は一切しない．ラインと異なる目標経路に追従するよう制御する． - 経路生成を無理矢理グラフの最短経路問題に落とし込んで最速経路っぽいものを得る． - 記録したコースマップから推定されるライン位置と実際に観測したライン位置のずれをもとにオドメトリによる自己位置推定を修正．

自己PR: 二次走行が完走したら嬉しいです．

ロボット製作の目的、大会参加目的: ポイント獲得，実戦テスト

競技参加歴、成績（ロボット名）: 競技会参加歴:５～９年目 マイクロマウス経験:３年目 トレースロボット経験:５～９年目 2015年: 2016年: 2017年: 2018年:

備考:

全日本大会

全日本大会に出場しました．

ロボトレース：第四位・ニューテクノロジー賞・特別賞 
マイクロマウス：第三位・ベストマウサー・特別賞 
全競技を通しての特別賞：田代賞

トレーサ・マウスともにほぼ期待通りに走り，多くの賞を受賞しました．特にロボトレースにおける賢いラインどり(ショートカット走行)が高く評価されたことはとても嬉しく思います．

全日本大会に向けた対策：

中部地区大会以降はロボトレーサの走行速度向上を行いました．全日本大会は国内の上位陣および海外の強豪のほぼ全員が出場します．地区大会時の速度レンジではショートカット走行をもってしても彼らに太刀打ちできません．走行性能改善のため，主にハードウェア要素の見直しを行いました．その結果，全日本大会では地区大会の時よりかなり速いコーナー速度で完走することができました．

最大の変更点はスポンジとシリコンシートを組み合わせたタイヤ(以降シリコンタイヤと表記)の解禁です．シリコンタイヤは路面との相性にもよりますがゴムタイヤよりもよくグリップします．一方で，ゴムタイヤよりもコーナーで大きく変形するためオドメトリのずれを引き起こしやすいという難点もあります．自分のマシンの自己位置推定はオドメトリに頼る部分が大きく，オドメトリの精度を落としかねないシリコンタイヤの採用はこれまで見送ってきました．しかし，上位陣に対抗するためにはゴムタイヤであれ横滑りしてオドメトリがずれる速度域で戦う必要が出てきたため，シリコンタイヤを使うことにしました．シリコンシートはマイコンカーラリー販売の黒いシートを使用しました．スポンジは3mm厚のPORONですが，マイコンカーラリーでよく使われているものより少し硬めのものを使っています．プロペラによるダウンフォースの効果もあり，変形しやすいという短所を消しつつ長所を引き出せたように思います．

また，ダウンフォースの最適化を行いました．プロペラの推力を上げると当然滑りにくくなります．しかし一方で，推力を上げすぎると消費電流が大きく増えて駆動系の方に電流が流せなくなり，制御に悪影響が出ます．これらのトレードオフについて実機のログを見て吟味し，これまでいい加減に決めていたプロペラの推力をちゃんと調整しました．

ロボトレースにおける賢いライン取り(ショートカット)：

上から撮影した動画をアップロードされている方がいたので紹介させていただきます．上からだとロボットの走行軌道がよくわかります．

最初と最後のショートカットのインパクトが大きいですが，実はS字カーブや細かいカーブの連続もラインとは別の経路をたどっています．お気づきでしたか？自分は特定のパターンをショートカットするのではなく，ラインを辿らない方が速く走れる箇所は全てショートカットすることを目指しています．こういった動画で見ないと派手なショートカット以外はなかなかわかりにくいですが，速く走るという本来の目的のためには細かいショートカットも重要だと考えています．

また，この動画を見ると，実はコースアウトしそうになっている箇所があることに気付きます．(コマ送りして画面に定規を当ててみた感じだとぎりぎりコースアウトはしていないと思います)　今のロボトレースは速度レンジが上がっており，走行軌道を肉眼で正確に把握することはかなり難しいです．もし，ラインとは関係なく曲がり始めるショートカット走行が今後普及していくとしたら，ラインズマンが正確な判定をすることはかなり難しくなっていくと思います．

今後について：

ショートカット走行は速く走るためのものです．より速く，安定して走れるようにしていきたいと思います．また，(勝つために企業秘密にしたい気持ちも当然あるのですが，) ショートカット勢を増やしたいのでショートカット走行についてある程度情報公開していこうと考えています．というか企業秘密的な観点だと一番バラしちゃいけない上位の人達にすでに色々話しちゃっている

マウスについては…どうしましょうか…　自分はこじまうすの安定した動きに憧れてマウスを始めたという面があり，こじまさんやほかの宇宙人と呼ばれる方たちのマウスの設計や戦略などを真似をすることで自分のマウスを進歩させてきました．それはそれでとても勉強になったのですが，そろそろ新しいコンセプトを考えないといけない時期かもしれません．

中部地区大会

(下書きのものがあったので公開)

1年ぶり4回目の中部遠征．今年は初めて試走会から参加(試走会に行かないと大きいコースで調整する機会がない)

トレース：
試走会場でロボトレースのコースを見る(中部地区大会や関西地区大会では運営の都合上本番コースで試走できる．全日本に向けた調整機会としてはありがたい) 例年通り長いコース．ショートカットしがいのありそうなパターンもちらほら．
走らせてみる．攻めなければスタートまでは戻ってくる．しかし，大R→ショートカット→180度ターンというパターンで自己位置推定がずれ，180度ターンで疑惑の判定を生み出す(ラインより手前でターンする)現象がそこそこの頻度で発生．これはまずい．

色々試行錯誤してみるうちに，角度推定の累積誤差が原因なのではないかという考えが浮かぶ．ラインを使った推定角度の補正を強めてみる．改善した気がする．(試行回数が少ないので本当にそうかは不明) この状態で実戦に投入．疑惑の判定を生むことなく完走．3位．


マウス：
マウスは毎度のことながら動作確認だけするので精一杯．とりあえず壊れてなさそう．

本番の迷路は開幕からの連続ターン，からの櫛歯．壁を使って姿勢を整える場所がなく難しい．さすがに無理目のパラメータはだめだったが，それ以外は走った．他の競技者も苦戦していたため2位．

その他
ホテルが1103号室だった．ブラシレスのサイズと同じ．