第2回ROBO-剣参加

第2回ROBO-剣大会に参加しました。

成績は１回戦敗退でしたが、「人工知能ロボット賞」を受賞しました。若干期待値込みという感じもしますが、独立計数輪とIMUを使った自己位置推定に基づく制御を評価された結果だと思います。

ロボットについて

昨年からの続きでの製作ということになります。

昨年のTweetより:

２週間後の第１回新 #ROBO剣https://t.co/1L2nifROU3
にエントリーしていましたが、ロボットの開発が間に合わない見込みとなったため事前に棄権しました。
現在までに、オムニホイール台車の電子回路(およびマイコン等)の動作確認ができました。今後、第２回大会に向けて開発を進めていきます。 pic.twitter.com/nX7Sh5G6Aw

— 山口辰久 (@qzy13700) November 6, 2022

昨年同時期に足回りの機構とドライバ回路、制御回路の設計と製作をしました。しかし大会に間に合わないと判断して断念、開発もそのまま中断していました。今年も３週間前の時点で何も進んでいない状態でしたが、とにかく参加してみないと始まらないと思ったので参加を決めました。集中して開発したおかげで一通りの機能が動くものができ、良かったと思います。

特徴としては、４輪の駆動輪（オムニホイール）に加えて、２輪の独立した計数輪（と、向き推定のためのIMU）を使用することにより多少タイヤがスリップしても安定して現在位置の推定ができるようになっています。計数輪は垂直にスライドする機構を付けてサスペンションとしています。

なお、大会参加の他のロボットはメカナムホイールを使っているものが多いのですが、移動の等方性や制御性がより良いと考えてオムニホイールを採用しました。将来的には移動と打撃を連動させることを考えているので、精度の良い移動が必要と考えてこのような設計をしました。

アーム部分は以前のロボット「逡巡」から流用しました。変更点として、上腕のひねり軸を無くしました。これは、２つの理由があります。この軸はもともと「相手のガードを回り込む」ために存在していたものですが、今回は車体全体で移動と旋回ができるため必要性が薄くなること。それから、「肩」の上には面、下には胴が付くという位置関係があるため、上腕より下腕を長くすると、腕を目一杯畳んだときにちょうど胴と面を正面だけガードできることです。

筐体はスペーサーで板を留めて積み上げる構造としました。スペーサーの間に嵌まる形で外装板を取り付けます。本体有効打突部位以外は無彩色にするという規定ができたので、黒で塗装しました。

大会前日夜に回路トラブル(動力電源ショートによる配電盤の破損)で突然動かなくなるという事態も起きましたが、幸い主要な回路に損傷はなく復帰させることができました。

プログラムの方は一応動き回れるところまでは作ったものの、時間が足りなくなったために相手の検出が作られておらず、固定アーム型の時と同じ「面」の位置を検出するだけのプログラムで動作を行っていました。「面」は小さいので検出距離も長く取れず、やはり相手の位置をそれとして独立に検出する必要があることがわかりました。

#新ROBO剣
間合いを保つフィードバック制御。
旋回して正面に捉える制御も入っていますが、まだ控えめになっています。
単に刺激に反応するだけだとそのうち相手に押されて場外に出てしまうので、自己位置推定をもとに一定範囲から出ないようにする制御も併用しています。 pic.twitter.com/UscB4rQETJ

— 山口辰久 (@qzy13700) November 21, 2023

#新ROBO剣
回路は無事で動くところまで復帰しましたが、色々と機能が足りていないままなのでなかなか厳しいと思います。次回頑張ります。

対象物が見つからないときは予め指定した座標を巡回移動して索敵するという目論見です。 pic.twitter.com/cLn6aVp85L

— 山口辰久 (@qzy13700) November 22, 2023

試合では、相手に向かっていくことができないままそっぽを向いたところで打たれて負けました。

次回大会は来年の同じ時期を予定、また７月にプレ大会を行うというアナウンスがありました。これらに向けて開発を継続していきたいと思います。