第１３回チロルチョコロボット大会参加

第１３回チロルチョコロボット大会に参加しました。
結果、総合成績１位でした。なお、同点により１位が２チームありました。
大会は３つの競技からなり、各々の競技単独ではどれも１位ではなかったのですが総合得点でトップの成績となりました。

昨年参加したロボット「Teapot」は関節に使っていたR/Cサーボモーターが壊れる等して再使用が難しく、かつ交換部品も入手できないものでした。また、ロボットの制御装置もマイコンを使ったものではなくラジコンの受信機を使用して全関節を直接操作するという方法で、操縦が難しいものでした。他にも色々と直したい部分があったので、すべて作り直しました。詳細は後日書きます。

Raspberry Pi Zero WとRaspberry Pi用カメラモジュールを組み合わせて、ゲームコントローラーによる無線操縦と無線LANによるカメラ映像の伝送を実現しました。ちょうど前年のラジコンプロポシステムと無線カメラを端末識別機能のある通信に置き換えた形です。

また、せっかく映像の伝送がデジタル化されてプログラムから容易に扱えるようになったので、半自動照準機能も試験的に搭載していました。これは、おおまかに標的の方向にロボットを向けた後に特定のボタンを押すと、微調整して精密に狙いをつけてくれるという機能です。
下の動画がその様子です。P制御特有の減衰振動から簡単なフィードバック制御を行っているらしいことがわかると思います。紙コップは大きいのでそこまで精度は必要なく、より速く照準できることを重視してゲインを高めにし、減衰振動が起こるぐらいに設定しました。実験環境では、認識さえうまくいけば70cm先の標的のど真ん中にほぼ確実に命中するところまでできました。

ですがその前の画像認識処理部分が不十分で、また実際の会場の環境を想定したものではなかったので実際の競技では誤った場所に標的を認識してしまい、ほとんど使えませんでした。それでも会場でシステムの説明をして色々な人に興味を持ってもらえました。
今回搭載した認識アルゴリズムは、競技場の１辺の端にコップが並べられることを利用して、競技場の端の線を検出し、その周囲で周りより明るいものをコップと認識するというものでした。
会場では床面と紙コップが明るさが同じぐらいであり、また背景にも色々なものが写るため単純な方法では競技場の縁を正確に認識できなかったという理由によりうまく行かなかったのではないかと考えています。