ROBO-ONE on PC 関連まとめ

　前に書いた関連まとめを2nd用にまとめ直しました。サイト追加したり色々。ミッションは・・・ほとんど進んでません（汗　　学位がかかった研究は１ヶ月前より光も見え、テンションも上がってきたところ。このポテンシャルを少しずつRobo-oneにも流していかないと。

　研究でひたすらMATLAB。家でもひたすらMATLAB他シミュレーション三昧。正直、２４時間パソコンの前に座ってても苦にならない。カモン！師走。かかってこいやぁぁぁぁ

　と、実行委員会からメールが来まして、サイバネット様より本がいただけるそうです

（＠_＠ いい値段しますよ、これ。研究室にあるので借りて読んだりしてたんですがありがたいー

　今回の2ndで使用するため送っていただいたソフト類のインスト完了。コンテスト開催期間３ヶ月ライセンス取得のためにROBO-ONE事務局から先月末にメールがあったのですが、何故かその１通だけ迷惑メールに放り込まれてました・・・Gmail・・・。１週間ほど遅れましたが無事インスト完了。

　まずはAutodesk Inventor。前回も使用した３次元CAD。リクエストコードメールも事務局へ送信完了。前回のさくらロボを開いてみるとエラーの嵐。リンク解決がどうの・・・何がなんやら。さて、使いこなせる自信がなくなってきましたよ、とｗ　やっぱり動作は重いですねぇ。がんばれAthlon。パソコン買い換えてやる金銭的時間的精神的余裕はないっ

　次にMatlab。パソコンをクリーンインストしたので容量は無問題。起動が研究室と比べると恐ろしく遅い・・・シミュレーションちゃんと動くのだろうか・・・。これで修論研究が家でもでき・・・げふげふ。まぁバージョン違うのでたぶん動かないんですけどねｗ

　最後にLabVIEW。パソコンをオシロスコープにしてしまうソフトらしい（研究室の後輩が使ってた）。実際使い始めるのはもう少し先でしょうが、ライセンスの関係があるのでインストール。LabVIEWと、NI License Managerというのが別に実行できるようになってるので、それでコンピュータID調べてこちらも事務局へメール送信完了。動かし方が全くわからんですｗ

　次は作戦立てるために情報収集ですかね

ROBO-ONEonPC/Sat. 2nd

　今年もやってきました！次はいつやるのかなーとマメにサイトをチェックしてたのですが、１年経って2ndが始まりました。 成果提出・事前審査がだいたい３ヶ月先ぃ？修士論文提出時期と重なるなぁーでもそんなの関係ねぇ！

　冷静にあとから考えて冷や汗が・・・エントリー時期。私、あんまりふつーの状態じゃなかったんですよ、許して。。

　前回は３ヶ月で１からでき・・・なかったか、と非常に申し訳ない結果だったわけですが、今回はInventorの使い方も把握してますし、前回１から勉強だったMATLAB・SIMLINKも使いこなせるようになってますしね〜StateflowとSimMechanicsは使う機会なかったので全然ですが。LabVIEWも何それって感じですがｗ

と、やるからには本気で取り組みますよ

(｀・ω・´)

その１から続き

姿勢制御機構

　宇宙工学？人口衛星？宇宙飛行士はどうやって姿勢制御しているんだろう？と詳しいことはわからなかったので資料で調べることから始めました。姿勢制御の方法としては、スラスターとリアクションホイールが挙げられました。しかし、体積制限があるため、リアクションホイールの方が省スペースになると考え、中でも１番基本的なゼロ・モーメンタム方式を採用しました。独立な３軸に対しマブチモータと鉛のホイールでを重心と交わるように３つ配置します。

サーボ選定

　Robo-ONEでよく使われている一般近藤科学のKRS-788HVを使用することを検討しました。サーボ１つにつき約30cm3・約47.5ｇ。最低１１自由度ですから、

サーボ×１２個としても、約360cm3・約570g。余裕だろうと思ったんですけどねーあとですっごく困りましたｗ

Inventorによる設計

　以上のことをを踏まえ、最初に組み立てたのがさくらロボファーストです。フレームにはサーボと同じく近藤科学KHR1の1.5mm厚フレーム（市販品とほぼ同じもの）を用いました。結果、全体で体積は2000cm3を超える大幅オーバーであることがわかりました。重量は770g程度であり、これはホイールの大きさを変えることで1kgギリギリに近づけていくこととします。（実際は未対応）

　体積オーバーを受け、より省スペース化したさくらロボ セカンドとして設計をいじりました。フレームは市販のサイズのまま使っていたのを改良しました（売ってないので実機作るなら作らないと）。これでも1600cm3でした。サーボを１つ追加し、折りたためるようにしてさらに省スペース化を狙いましたが、1300cm3より小さくはなりませんでした。

荷重解析

　一番荷重がかかると思われるフレーム軸受けに対して実施しました。３０Gということは自重の30倍である30kgの荷重に耐えられればいいということになります（本当に合ってたたのかな？ｗ）。以上の条件で解析を実施しましたが、安全率に問題はなく、1.5mm厚フレームは十分だと言えます。（ダイナミックシミュレーションはうまく使えませず。。）

まとめ

　mission1 を完了できなかった1000cm3対応ですが、詰められるスペースは必死で詰めたので、自由度を最低限に取っている以上、もっと小型サーボモータを選ぶ必要があったのかと思います。（小型モーター使ってる人が多かったようですね？

　またmission遂行のため、onPCにかけた時間が絶対的に足りませんでした。一番大きなのは時間を作れず、計画的に進めなかった自分のミスですが、ツールの使い方を１から調べていたことを考えれば、初参加としては３ヶ月は短かったように思えます。

　よかったこと。今回使わせてもらったツールは、個人で購入して使うことはまずなかったであろうもので、存分に楽しませてもらいました。また、大学院生として、これからの研究に生かせそうなことも得たところがあり、大変いい勉強になりました。

参考文献

　Inventorは同封されたマニュアルを。MATLAB・SimuLinkは公式サイトの日本語マニュアル。SimMechanicsはonPC掲示板で紹介された、日本語資料を読みました。英語マニュアルを熟読する余裕はありませんでした。書籍は以下の２冊。

二足歩行ロボットのモデルベース開発

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宇宙工学入門―衛星とロケットの誘導・制御

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謝辞

　最後になりましたが、このような素晴らしい機会を与えて頂いた、ROBO-ONE委員会 様、オートデスク株式会社 様、サイバネットシステム株式会社 様ありがとうございました。

　せっかくのツール使いこなせなかった身としては、申し訳なくも思います。またブログで進行状況を公開されてた方。コメントいただき、大きな励みになりました。また初参加の身としては貴重な情報源でした。ありがとうございました。次回も縁がありましたら、是非参加したいと思います。これで発表を終わります。ご清聴ありがとうございました。

最後の最後に。代弁者の方、ありがとうございました。

　onPC Sat/1st に出した発表パワポの流れです。発表用パワポのノート部分（読み原稿）の編集版です。 「発表資料は後日宇宙大会ページにて掲載いたします。」とのことですが、私のも出るのかな。パワポと言っても、PowerPointではなくOpenOfficeのImpressです。委員会からのメールにも、使って構わない旨記載されていました。

　提出物の「実際に使用したファイル」としてはInventorのファイルのみになります。SimuLinkのモデル作れてないし。。

ROBO-ONE on PC/Sat. 1st 報告書

サブタイトル：on PC 初挑戦

自己紹介

　私、佐倉あきですが、ロボットが好きな関西の某大学院の修士です。ROBO-ONEにもともと興味を持っていましたが、学生にそんな資金ありません。外から眺めているだけだったのですが、たまたまonPCのサイトを見たのが10月1日の参加申し込み開始日で、初期資金もいらず、ソフトも貸して頂けるということで申し込みました。その日ちょっと嫌なことがあって、つい勢いボタンをぽちっと…

　onPC参加申し込み時点のスキルとして、授業の一環でKHR-1もどきをグループで組み立てたことがあります。SolidWorksを使ったことがありますが、設計ではなく３次元の絵を描くものでした。MATLABは基本的なことはできますが、SimuLink・SimMechanicsは使ったことはありませんでした。

ミッション結果

　ですが、mission1は1000cm3に収まらず。mission2はSimMechanicsがうまく使えずほぼ未着手です。mission3は全く手付かず。報告としてはmission1がメインになります。

ミッション詳細

ロボットアイディア

　体積・重量に制限があるため、「２足歩行できること」という条件に添う最低限の自由度で構成することにしました。そうなると、歩行のために足は３自由度ずつと、重心を左右に振るための腰の自由度。手は、腕でロープを手繰るmission3があるため、２自由度ずつとし、合わせて最低１１自由度となります。

　1000cm3に収まる格納方法。人間で考えると三角座りや両手伸ばしての屈伸なのですが、なんとなくロボットがやると情けないイメージが浮かびました。また合体ロボットのように、人間にはできない畳み方を考えてやる方法もありますが、ここでは、できるだけまっすぐにサーボなどを配置してやることにより、省スペースを実現しようと考えました。つまりまっすぐ立った状態です。荷重に対しても、斜めの状態より耐えられると考えられます。次に、mission2を見越した上で、mission1で姿勢制御機構も考えておかなくてはなりません。