走行異常の原因

東北地区大会では19号機がまともに走行できなかった。 前日にいろいろ変更しすぎたせいもあるが、 根本的には別要因だろうと思っていた。

記録されているログを見る限り、右壁を正しく読めないことが多いようだった。 リタイヤの要因になった壁読み時のセンサ値、判定結果をFLASHに記録しているが、 それをよく見ると、明らかに壁があると判定すべきなのに壁がないと判定してエラーになってリタイヤとなっていた。

バグといえばバグだが、昨年度の全日本大会前に壁読みの精度を上げるために書き換えた部分のような気がする。 走行が不安定なとき、むしろ精度が悪くなるようだった。 特に、スラローム直後に壁を読む場合に読み間違う。

なぜ走行が不安定になるのか、原因としては強い赤外線が考えられるので調べた。 結果、フォトセンサは問題ない。これはずっと昔に解決済みであまり回路も変えていないのでいまさら影響を受けるとは思えない。

エンコーダは...少し強い外乱光があるとまるで使えない。18号機と同じはずだが。。。 こういうときはどこの誤家庭にもあるオシロスコープで見るのが確実。 フォトリフレクタのIR-LEDをパルス発光させ、フォトトラをAD変換器に接続して読んでいるので、その電流ー電圧変換抵抗の電圧を見る。

まずは通常時。最初の数μs凹んでいるのはなぞだが、その後一定値が出ているので良さそう。

つぎに、外乱光が強いとき、意味わからん波形が出てる。

東北地区大会

毎年参加している東北地区大会に今年も行った。例年この時期の長井は寒かったと思うが、妙に暖かかった。

ロボトレース競技が復活して運営は大変だったと思うが、同時進行だったのでむしろいつもより速く全競技が終了していた。 ほんのわずかな参加費で豪華な大会会場、交流会、賞品というのは毎年驚きだが、せめて参加者として大会を盛り上げることに貢献できたと思いたい。

第37回マイクロマウス東北地区大会
タスパークホテル長井2階
コンベンションホール「あいば」
2024年10月6日

競技	ロボット名	記録（秒）
マイクロマウス競技	こじまうす18	2.930	第2位
マイクロマウス競技	こじまうす19	27.252

先週の北陸信越地区大会に続き、18号機がちゃんと走って速かった。 これは19号機が突貫で改造したせいかまともに走らなかっただけでもある。

これで3年連続の2位となった。そして優勝マウスとは相当に差が開いてしまった。 普通の吸引マウスに 追いつくのは簡単ではなさそうに思えるが、 個人で実現できる趣味の範囲でも逸般人なら追いつけるはずなので頑張って開発を続ける。

北陸信越地区大会

ちょっと遡るが、9月29日に新潟に行って第41回マイクロマウス北陸信越地区大会に参加した。ここの大会に参加するのは初めてだったが、行きやすいところなので良かった。

休日開催の場合入口の扉を開ける係が必要ということで運営は大変そうだったが、大会はスムーズに進行して早めに終わり、かなり慣れていてさすがというかんじだった。

第41回マイクロマウス北陸信越地区大会
新潟コンピュータ専門学校
2024年9月29日

競技	ロボット名	記録（秒）
マイクロマウス競技	こじまうす18	3.559	第3位
マイクロマウス競技	こじまうす19	3.600

結果は、準備していたパラメータは走って3位。お米をいただいた。特に今年はこれはありがたい。しかもおいしい。

さて、結果を見ると、2年前の機体の方が昨年の機体よりも速い。これは、、、昨年の開発は失敗したのか？

2年前、はじめて吸引マウスを作ってそこそこ走るようになったが、リポ1セルの電圧ではパワーが足りないことがわかった。 そこで昨年は昇圧回路をのせて2セル相当の電圧が出るようにした。 が、今度はバッテリからパワーを引き出せないことがわかった。 バッテリを70mAhから150mAhに変更することで2倍以上の電流を引き出せるようにした。 が、結果速くなっていないことが判明した。 どうやら、パワーは出るがバッテリが重くなった分を補ったのみで速くはならなかったためらしい。加えてルートが違ったことが影響したかもしれない。

調整

先日の北信越地区大会では新しい19号機が単純なリポ単セルの18号機に負けるという想定外の事態になった。 19号機はもっと速いはず、ということで、東北地区大会に向けて破壊を恐れずに改造した。

まずは、これまで選定もせずに使っていたバッテリを変更した。1gくらい軽くなり、12.9g となった。 そのついでに、バッテリコネクタを変更した。これまではHIROSEのDF13シリーズを使っていたが、 さすがに今の数A流す環境では抵抗が大きいので JSTのPHシリーズにした。

つづいて、駆動力不足を解消するために、ピニオンの歯数を13から9に減らした。 歯元が細くなるので歯が折れる可能性があるが、やってみる。 軸間距離が変わるのでモータマウントも再製作した。

ピニオン径が小さくなったことで、モータの軸とタイヤが干渉する。これはうっかりしていた。 モータの軸を削って短くして干渉を回避した。 ただ、モータが損傷した気がする。

ついでに試したかったタイヤの変更。10度から30度に変更した。 滑りやすいが素直な挙動になった気がする。

ハードウェアがそれなりに変わったのでゲイン等の再調整をした。 相当ふらふらだったが、走るようになった。 それでもおかしいところはあるが時間がないのであとは迷路との相性次第。

19号機失明

19号機は吸引力がなんとなく弱い気がしていた。18号機と同じファン、同じモータなので、違いは吸い込み口の直径。 6mmだったのを4mmまで小さくしたので圧力損失が生じている可能性がある。 そこで、可能な限り拡げることを試みた。

まわりに配線があるので単純に6mmに拡げることはできない。

そこで、1mmのエンドミルでちまちま穴あけした。0.1mmの銅パターンを切らないように慎重に作業した。...つもりだった。

吸引用の穴付近は問題なく加工できたが、フォトセンサ付近にエンドミルが接触し、明らかに何かが削れた。

動作確認したところ、左斜めセンサーが全く機能していなかった。よく見るとパターンが削り取られている。しかも2本切断されたのでちょっと半田ブリッジさせる程度では戻せない。

シルクと重なっているのでよくわからないが数mm切れていて絶望的。

仕方がないので0.05mmのUEWで右のフォトセンサ回路に接続して一応復活したつもり。左右で回路を共有するかたちになったが、ハイパスフィルタを通しているので左と右を同時に発光させない限り問題ない。ただ、ちょっと接続があやしいので走っている間に接触不良になる恐れはある。

間違いを発見

北陸信越地区大会と東北地区大会にエントリーした。新しい機体も製作中だが難航している。

設計中にいろいろ間違いを見つけている。

まず、発生しているトルクとモータパワーの関係がどうにも合わない気がする点について、 プログラムをよーーーく見ると、 トルク定数を計算する項になぞの係数 "2" が存在する。 遡って確認すると、十数年前から存在する。 ただ、どう考えてもおかしいのでこれは間違いと断定した。 他のチューニングの過程で他のパラメータを半分くらいで与えていたため、 実際の走行にはあまり影響がないらしい。

もう一つ、ギヤ加工のCNCコードを作るときに、歯数に13と与えられているのを発見した。 12だと思っていた。ここ8年くらい使っている走行プログラムには12と書かれている。 実際にピニオンの歯数を数えてみると、、、

13あるな。。。

2024年度関西地区大会

関西地区大会に参加。シーズン初戦からレベルが高すぎて厳しかった。とはいえ、想定どおりのパラメータまでしっかり走ったのでまずはOK。

2024年度マイクロマウス関西地区大会
大阪電気通信大学 寝屋川キャンパス
2024年7月21日

競技	ロボット名	記録（秒）
マイクロマウス競技	こじまうす19	3.510	第6位

3回目と4回目の走行のタイムがあまり変わらなかったのが不思議だったが、4回目の走行はパラメータとしては加速度が高い一方、減速が早く発生するというバグにより直進が遅すぎたためと思われる。これは把握していたものの、昨日1時間弱ちょっと調整しただけでは修正もできず放置した結果であり、想定以上に影響が大きかった。要するに油断した。

スローで見るとターンはそこそこの速度が出ているが直進が遅いのがわかる。

5回目の走行は最初の135度ターンで失敗したが、これはパワー不足。昇圧で7Vに上げているが、最後の走行だけは4V台に落ちていた。

大会は出走台数が多い割には進行がスムーズで撤収も早かった。運営スタッフが優秀。