自分用の備忘録

全日本の反省とこれから

この記事はMice Advent Calendar 2019の21日目の記事です.

昨日は, taniho_0707先輩のQuadSPIを使った話でした.マイコンには様々な機能がありますが,自分で機能を試して使いこなしているのがすごいですね.僕も,DACで正弦波作って音楽を鳴らしたりしたいなと思っています.

結果のご報告

 いまさらですが第40回全日本大会お疲れさまでした.工芸大の方はじめ運営をしてくれた方々本当にありがとうございました.製図の最終提出が終わってからブログ書こうと思っていたので,今更ですが結果のご報告です.

クラシック競技第12位でした.

初めてのDCマウスとしては順位はまあまあな結果な気もしますが,内容はボロボロでした.全面探索最後に経路導出ができないとFlashに保存しない仕様なのですが,バグか読み間違いかで経路導出ができず,結果,片道探索分のデータで最短を走るという愚行をしました.そのうえ調整した1.5 m/sのパラメータでは走ることができず...迷路データを保存しなかったのでデバックもできていません.

Kinemaの仕様

全日本の交流会でDCマウスについて聞いてくれた方がいたので,回路図等を載せようと思います.だらだら書いても興味ないと思うので外観図のせて後は別記事にのせときます.
Kinema data - あえて賢かれ



色がビビッドで気持ち悪いですね.

特徴は,

・1717の前配置
・吸引を車軸中心に配置している
・センサ6個仕様

くらいです.

よくある1717モータを車軸中心に据えて前後に4輪を配置するのは,つまらないと思ったのでモータを思い切って前に配置しました.が,吸引力の作用する範囲はスカートで調整できるので,無理に真ん中にする必要はないと今は思っています.センサについても,4つで事足りたような気もします...

dutyの使い方について

 DC機のボトルネックの一つは電圧不足で,高速域で加速度が高い時など常にdutyが1になってました.対策としては,S字加速のように高速域で徐々に加速度を落としていくような曲線加速の導入があります.今年度はS字加速を導入してみました.一般にはあらかじめsinのテーブルをもっておいてその値に基づいてsin加速のようなことをしているようですが,少し独自で考えてやってみました.

台形加速のやり方も人それぞれだと思いますが,加速度一定なので,

\frac{dv} {dt}=a(一定)

これを数値積分して目標速度は
v_{n}=v_{n-1}+adt

とすると思います.このように離散的に計算したいと思ったので,ロジスティック関数とかシグモイド関数をつかって,

\frac{dv} {dt}=av(1-v)

を数値積分して,

v_{n}=v_{n-1}+av(1-v_{n-1})dt

とすれば,この関数の一般解は,

v=\frac{1} {(1-e^{-t})}

なので指数関数的な加速が期待できると思いました.

導関数
\frac{dv}{dt}=av(1-v)
逆関数
t=\frac{1} {a}log\frac{v}{1-v}
原始関数
x=\frac{-1}{a}log(1-v) +C

などの関係から加速に必要な距離,時間の計算,フィードフォワードに必要な加速度の計算などが比較的容易にできると思いました.が,シグモイド関数をそのまま加速曲線に使うことはできないのでいろいろ式をいじることになりました.何とか実装しましたがよいのか悪いのかよくわからないままです.


MATLABで実験 入力変数をかえれば疑似的に台形加速を作ったり,S字にしたりできた

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S字にしてもduty=1となり加速が不安定になっています

その他,並進方向に関してはずっとduty=1でいいんじゃないかと思って,ジャイロによる姿勢フィードバックのみ残し他は左右どちらかがduty=1となるように加速するなんてプログラムを全日本数日前に入れてみました.時々バグったのでS字に戻しました.

来年の話

今の機体は横幅がでかく,かつ吸引モータがすぐ壊れるので,その部分を改善しないと現行の機体でやり続けるのは厳しいかなと思っています.もう一年クラシックをやって,いい成績をとってみたいという気持ちはありますが,正直調整につかれました.クラシックマウスは入門用という近年の風潮もあるので,これでクラシックマウスからは引退しようかなとも考えてます.今は,来シーズン2か年計画でマイクロマウスを作っていきたいと考えています.名前はたぶんAnimaです.来シーズンもまたよろしくお願いします!!

と全日本大会直後は思っていましたが,
今のKinemaの改良すべき点は
・吸引力が少したりない(現状最大220 gfくらい)→300 gfくらい吸いたい
・吸引ファン(とFET)がよく燃える
・壁切れが不安定
くらいで,思ったより機体の横幅は大きくなく他はそんなに問題ないようにも思えました.なので来年は吸引ファンの変更・センサ値の取り方・壁切れ等のソフト修正をして(はんだ付けめんどくさいので)現行の基板をそのまま使ってクラシック競技に参加したいと思います.

ハーフの方は新規設計したいと思っています.来年度中に走れるようになるかは不明です.別に走らなくてもいいかなとも思っています.大会に来なくなったら研究の闇にのまれたんだと察してください.

明日は

tendergorilla先輩の大会に出られなかったマウスの話です.先輩方の代は強い方たくさんで,ロステクするまえにしっかりとお話を聞いときたいですね.