東日本地区大会前日

いよいよ明日は今年度最後の地区大会だが、今年のマウスはプロトタイプを作ってみたものの思ったように動かず、本番機まで進められていない。 20pはフォトセンサが弱かったのでIRエミッタを交換し、回り込みによる光が極力入らないようにした。 テフロンシートもつや消し黒のアルミテープに変更した。 その結果あまり不安なく使えるようになった。

ようやく走行の調整ができると思ってやり始めたものの、まっすぐ走れない。

想定はしていたものの、2段減速機構の場合バックラッシの影響が大きく現れ、電流を流してからタイヤと路面間に力が働くまでに時間がかかりすぎる。 2m/s程度でまともに制御できない状態なので、これ以上の調整をあきらめる。速度を下げて走るしかない。。。

そうすると19号機をちょっとでも速くできないかと考えることになる。が、ピニオンが滑って走れない。

出発予定時刻の1時間前だがこのままでは走れないのでピニオンを作り直した。一応直ったようにも思えるが、弱いのでいつ症状が出てもおかしくない。 モータの軸を切断したときにバリが出ているのでピニオンを圧入するときに削れて穴が大きくなり、圧入されないというのが原因。

金沢草の根大会

先週の話だが、金沢草の根大会に初めて参加してきた。

この週は、福島→京都（講演）→福島→東京（講演）→京都（所用）→金沢（大会）→福島、と移動が多かったのでさすがにしんどい。

雪も少し降っていたものの、ひどくはなかったので景色も良かった。 はじめはどうやって会場にたどり着けば良いのか？と思っていたが、一応バスが通っているので公共交通機関で行けることがわかった。 ただ利用者がなくマウス関係者のKさんとKさんとKさんが乗っているだけの貸し切りバス状態（終点までノンストップ...）だったが。 帰りもバスのつもりだったものの、結局Nシャチョーの車に便乗。ありがとうございました。

第11回金沢草の根大会
国際高等専門学校 白山麓キャンパス
2024年12月8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	1.660	2位
マイクロマウス競技	こじまうす20p	81.963

副賞のお菓子はうれしい。

走行の結果としては、中部地区大会のときに探索時の壁読みがおかしかったり、最短走行の速度がおかしかったりしていた19号機の修正が正しく機能し、 それなりのタイムだった。でもこれだとまだまだなのがつらい。

20号機は中部地区からいろいろがんばったものの、結局5回でやっとゴールにたどり着くというレベルで、 某ねこにも負けるという結果に。どうもフォトセンサがダメらしく、ノイズの影響も受けるし、温度が変わるとまともに壁の距離を読めない。 加藤さんのマウス十則でいう「ハードウェアの欠陥をソフトウェアでカバーすることはできない」の状態。

中部地区大会

1週間が経過しようとしているが、中部地区大会に参加したので記録しておく。

レベルの高さから魔境と呼ばれる中部地区大会だが、前日は大雨で空の色もおかしいし、名古屋駅が魔界の入口に見えた。やはりそれなりの心の準備をしてから来るべき場所のようだ。

第41回マイクロマウス中部地区大会
名古屋工学院専門学校１０号館
2024年11月3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	3.837
マイクロマウス競技	こじまうす20p	32.741

今回はいろいろミスをしていて、あまり良い記録を残せなかった。

まず、19号機は壁読みのアルゴリズムを変更したが、ろくに動作確認していなかったので読み間違いが発生していた。そのせいで良い経路で最短走行できたのは1回。 しかも、その最短走行の速度計算アルゴリズムを新幹線の中で変更してしまったが動作確認していなかったので、半径が大きいターンほど遅いという相当おかしな設定になっていた。 5走目は、90度ターンや45度ターンは1.2m/s程度、180度ターンは1.6m/s程度とめちゃくちゃ。動画で見ると途中遅くなってゴール直前に加速したように見えるが、そういう設定で走っていたらしい。 本来は7Gターン目標で、1.2ではなく、2.0m/sあたりの設定。 2倍スローの再生で見てもなんか違和感ないけど、最近のマウスは速くなったのでしょう。

20号機のプロトタイプはそもそも迷路を走ったことがない上にモータが回らない状態で会場入りした時点で棄権寸前だったが、魔王様のお力で復活し、なんとか完走できた。 今年は試走禁止ということで詰んだかと思ったが、3x3の迷路をどういうわけか持参していたので出走までの数時間ちまちま調整した。 後で気づいたことだが、壁のないところで壁切れを読むという不具合で3x3すらまともに走れなかった。

20号機のプロトタイプは、今だとどこのリンクが適当なのかわからないが、加藤さんのマウス十則の中の「2. 練習で動かないマウスが、本番で急に動けるようになることはない」のとおりの状態だった。 早く練習で動く状態にしたいが、「7. ハードウェアの欠陥をソフトウェアでカバーすることはできない」が刺さる。

九州地区大会

九州地区大会に参加した。朝の開始も早すぎず、終了も早いのでわりと楽に参加できた。 おかげで、熊本城を眺めながらこれを書けている。

第33回マイクロマウス九州地区大会
熊本高等専門学校・熊本キャンパス
2024年10月27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	2.215
マイクロマウス競技	こじまうす19	1.885	第2位

今回、東北地区大会では走れなかった19号機がしっかり走った。 ギヤ比を高くした効果はあり、これまで勝てなかった18号機よりも大幅に速くなった。 18号機自体はこれまでどおり最大パラメータで走っているのでそれより速くなったことは大きい。

18号機はリポ1セルでほぼduty100%にして走っている機体、19号機はリポ1セルだが昇圧回路をのせてパワーを引き出せるようにした機体である。 ようやく昇圧の効果が見られたことになる。

来週は新作が多く出るようなので、こちらも走るかどうかわからない新作を持って大魔境に飛び込む。

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。

関西地区大会前日

デンソーカップから特に変わりないが、少しだけパラメータ調整しようかと思った。でも1時間もできていない。

バグっぽいのを発見したが原因不明。困る。

第1回デンソーカップ

前日に無事修理と調整が完了したので出走できた。全日本大会が8位だったので現在のハードだとあまり順位は期待できなかったが、他の出場者の調子が良くなったので運良く2位。

第1回マイクロマウス・デンソーカップ
デンソー本社5号館1階ホール
2024年7月7日

競技	ロボット名	記録（秒）
マイクロマウス競技A	こじまうす19	6.040	第2位

探索が途中で失敗したのが気になっているが、理由はわからず、いずれにしても2回の走行で全面探索が完了したはず。ただ、ルートが最適に見えないのでなにか間違いがあるような気はしている。

4回目の走行がとても不安定で、しかもクラッシュ時に停止しなかったので悲惨。また壊れたかと思った。非常停止スキルが無効化されたか。

ただ5回目の走行は無事走ったので大丈夫らしい。

魔王本拠地という何があってもおかしくないフィールドでも完全ではないものの状態異常耐性を発揮してわりと安定して走れたのは良かった。

大会の開催は安全の観点もあり相当大変だったと思うが、これをやってしまうD社はやはり規模が違う。審査員と選手を兼ねているDの人たちはなかなか大変そうでしたが。個人の趣味といえばそれまでのこういった競技に大企業が興味を持って技術として見てくれるのはありがたいと感じた。

デンソーカップ前日

大会は終了しているのに「前日」というタイトルで書いているというあたり、間に合っていない感があるがいつものこと。

本番前日のイベントはさすがに参加できないのでパスし、夜移動するまでの時間に自宅で動作確認と簡単な調整を試みた。

なんかパワーでないなぁ。この機体だとこれくらいが限界か。

なんでパワー出ないんだろ。モータロック、7V、duty50%。熱い。

カラカラカラ...音がおかしい。あ、焼けた。

これが出発30分前。もうほぼ詰んでいる。選択肢は3つ。諦めるか、今修理するか、ホテルで修理するか。幸いかどうかわからないが、モータの予備は発見した。とりあえず移動しないと移動できなくなる恐れがあるので、モータ交換に必要なものをかばんに積めて出発。

ホテルに到着し、作業開始。モータをマウントから外す。横着してマウントなど何も外さずにモータを引っこ抜いた。

除去完了

取り付け完了。ホテルの机が妙に広くて助かった。しかし外さなくてもモータ交換ができるモータマウントはもはやマウントではない気がする。

試走しないわけにはいかないので動作テスト。3x3とはいえ、迷路があるのとないのとでは全然違う。これは協力者に感謝。

モータって交換してそのまま普通に走るもんなのか。2秒の長時間露光だが手持ちでけっこうきれいに撮れるものだ。

NGパターン。もうグダグダ。

午前3時。眠い。寝る。

故障

壁切れが読めない、ふらつく、パワーが出ない、など問題山積みなので調整。

外出用のノートPCが壊れた。以前から壊れていたが、人がそのことを思い出したというのが正確なところ。ディスプレイがとてもあやしいが再起動したら映っているのでいったん忘れることにする。

調整していたらモータが焼けた。予備はあるが時間はない。

壊れたモータを搭載したマウスと移動中...

登録

勢いでデンソーカップと関西地区大会に参加登録しているが、不安になってきた。体力が。

きっと調整をしなければ大丈夫なはず。明日動作確認をしたときに余計なことをやりはじめないようにしないと。

あと、デンソーカップの情報どこにあるんだろうと思っていたけど、普通にあった。Facebookはアカウントを聞かれて閉じるので基本見ないのが原因。

オシロスコープ修理

いっぱんのご家庭にはだいたいあると思われるオシロスコープだが、うちにはGW Instekのデジタルオシロスコープ GDS-2074A があり、買ってから11年が経過した。使用頻度は低いが、やはりこれで見ないとわからないこともあるので重宝している。最近、電源投入後しばらくノイズがのるようになった。異音もする。

電源回路でも壊れたか。明らかな異常なら修理できるかなあと思って分解。

見た目では何も異常は見当たらなかった。異音は電源回路からするように思われた。

サーモグラフィーで基板を見てみると、写真右端の電源スイッチあたりが100℃を超えている。そのあたりには発熱要素がないので明らかに異常。

これはスイッチの接点がやられたなと思い、とりあえず分解を進める。電源基板だけ簡単に取り外せるのでやりやすい。

電源スイッチの付近が焦げていた。かなり温度が上がっていたと思われる。

スイッチを交換すれば直りそうだが、入手性が良くないのと、使用頻度が少ないわりにダメになったことを考えると、また短期間のうちに故障する可能性も高い。

そこで、とりあえずスイッチをばらした。内部も焦げており、接点は相当あやしい状態になっていた。

コンタクトスプレーくらいでなんとかなるような状況ではなかったし、材質やコーティングがまともではないスイッチだと思われるので交換したいが、とりあえず接点を磨いて使える状態に戻した。

2023年度全日本大会

今年度の大会が終了した。今年も無事大会が開催され参加できたことをうれしく思う。

昨年久しぶりに作ったハードウェアがもう性能的に限界なので今年も新しく作らなきゃということで作ったが今年もぎりぎりになってしまった。未だかつてないほどにぎりぎりで、今年はいよいよダメかと思いながら当たり前のように徹夜で調整したが、その甲斐はありなんとか走ることができた。昨年のソフトウェアの改良でかなりバグをつぶしていたので、今年のハードウェア特有の問題だけ解決すればわりとすんなり走った。まあそれがものすごく大変だったのだが。

第44回全日本マイクロマウス競技ファイナル
東京都立産業貿易センター 台東館5階
2024年2月18日

競技	ロボット名	記録（秒）
マイクロマウス競技ファイナル	こじまうす19	7.946	第8位

探索時の不具合として、壁の読み間違いを多発していたが、これはバグかもしれない。

ターン時にdutyが100%に達する問題がネックだったが、ターン開始時の20msくらいの間ファンモータのdutyを下げることで緩和。当日実装したこれが功を奏した。が、9位とのタイム差が大きかったので無理しなくても良かったか。これは結果論。

探索が不十分だったので南回りの経路は出ていないし、何箇所か無駄な経路を通っている。ゲイン調整をしていないのになぜこれが走るのかは不思議だが、モータ、歯車、ホイールなど機械部品がほとんど同じなので当たり前か？

今年は完成度の高いマウスが多かったし、とくに勇者マウスは「悔いは残らないように調整した」という話の通り相当な試行錯誤と調整をしているようだった。

次は20周年の年。どこまでできるだろうか。

調整終了（時間切れ）

徹夜してもなお全く調整には時間が足りなかったが、一通りの動作はできるかもしれない。電源系に問題があり走行性能としては全く向上しないことがわかり、やる気低下中だが、次年度の課題とする。

大会前日未明にようやく探索できるようになった機体が32x32を探索できるのかというとやはり厳しい。

フォトセンサのノイズ、エンコーダの飽和、電力制限など問題は多い。

ノートPCにSTM32CubeIDEをインストールした。本日は何も入っていないPCを持ってきたので試走会でデバッグできないという。。。

原因判明2と3

これは2日前にわかってたんだが、たぶんこういうことだ。

これも知っているがどうしろと。

原因判明

そういうことか

デバッグ中

迷路を走ろうとした。走れなかった。壁が見えていない？

なんかおかしいのでオシロで確認中。

やはりおかしいので、基本動作のゲインの調整をしようとした。なんで振動する？

なんかおかしいのでオシロで確認中。

ハードウェア完成

今年度？来年度？用のハードウェアが完成した（つもり）。

マイコンを変更したため、ソフトウェアの移植に時間がかかっている。STM32CubeIDEがeclipseベースであるのでプラグイン入れればvimキーバインドで操作できて快適。

今のところすべての機能は動作していると思っているが、まだ油断できない。迷路を走るのはいつだろう。

エンコーダとフォトセンサ取り付け

本日はまず、エンコーダ用のフォトリフレクタを取り付けた。結構苦労する。昨年から鉛フリーはんだを使っているのでなお苦労する。

また、フォトセンサと昨日作った部品を取り付けた。見ればわかるがモータと基板はまだつながっていない。

マウスっぽくなってきたが、まだソフトウェアの移植とすべての調整が残っている。あと、片方のホイールが偏心しているので作りなおすかも。

部品加工

ICののった基板しか存在しなかった（いや、まだその状態のままなのだが...）今年度用のマウスの開発を進めている。マイコンを変更したことで時間を消費しすぎた。機械部品は新たな開発はせず、ほとんど18号機の使い回しにする。

ということで、今日は10年以上前に導入した KitMill BT100 で必要な部品を加工した。まだ１つ未加工の部品がある。

まだ写真のとおりばらばらなので正しく加工できているかはわからない。

また、フォトセンサとエンコーダもまだ搭載されていない。

登録

マイクロマウス全日本大会に参加登録した。が、機体は未完成。こんなはずではなかった。これまでさすがにここまで機体ができていないことはなかった。来年頑張るか。

多セルマウスどころか、0セルになってしまっている。まずい。

試走

とある事情でアールティにお邪魔することになったので試走動画をとってみた。認定大会風。

ミラーレスカメラで4K解像度撮影（実際には5.8Kで撮影してダウンサンプリング）しているのでけっこうきれいなんだが手ブレ補正をOFFにして撮ってしまったので少し見にくくて残念。