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マウス進捗状況[2014/05/27] ~大回りターンの改善~

こんばんわ。
本日は研究室からのお送りとなります。

研究室に配属されてからもう泊った回数覚えてねぇ・・・
もうそろそろ2ケタ行きそう・・・てか、ここ2週間で4回とまってるんだけどね(笑)

泊ることになったのは、研究ではなく大体が遊びかマウスなんですが・・・
部室で23時頃まで作業して、次の日10時くらいに部室行くことを考えるとどうしても帰る気が失せてしまうんだよね(・∀・)

雑談はここまでにして・・・マウスの進捗報告デス

今日やっと、大回りターン時の角加速度の連続化に成功しました!!!ヽ(゚∀゚)ノ

※大回りターンっていうのは、マウスの1区画内だけでターンをするのではなく、その前後の区画も使って曲率半径が大きくなるようなターンのことを言います。(厳密には90度ターンについてだけ。今回は180度ターンもその意味に含めちゃってます・・・)

角加速度の連続化とはなんぞや?って質問が飛んできそうなので一応書いときます。

連続化したとは、今まで各加速度が非連続(角加速度の値が0から急にある値に飛ぶなど急激な変化がある)であったのを連続(急激に変化することをなくす)にしたことを指します。

角加速度が非連続だった場合(グラフ1)、連続だった場合(グラフ2)の例のグラフを載せます。

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グラフ1↓↓↓↓
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ターン_関数_角加速度非連続


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グラフ2↓↓↓↓
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ターン_関数_角加速度連続

青が角加速度、赤が角速度、緑が角度になっています。

機体が回るため、(角加速度を得るため)には車輪のトルクが必要です。そのトルクは角加速度に比例します。
⇒つまり、角加速度が急激に変化すると、車輪に必要なトルクが急激に変化する
⇒角加速度が非連続だと、車輪に必要なトルクが非連続
⇒⇒モータに急激に負荷がかかる
⇒⇒⇒なんか良くなさそう!

って考えで角加速度を連続化しました。

まあ、例のグラフを載せるって書いたけど、実際に、時間に対する各加速度の関係をグラフ1からグラフ2に変えました。
例ってか実際に使ってるグラフ(笑)

なんか、話が書いてるうちに飛躍しちゃったけど、まあブログなんで書き直すなんてこともせず・・・(・∀・)
連続化した効果を書きたいと思います

どんなメリットがあったかっていうと再現性がすごく良くなったこと。
再現性が良くなると調整が良くできる
⇒結果、ターンの精度がよくなる

まあ、実際にはたまたまうまく行ったのかもしれないけど、とりあえず感触として(実際に動かしてみて)、角加速度は連続の方がいいなと思いました。

角加速度を連続化したターンをまともに動かせるようになったのが今日の夜だったので、あんまり精度良く調整はできてませんが、案外良く動いてくれたので、今日とった動画を載せます!




最後の直線区間がふらついてたりと姿勢制御にまだかなり改善の余地があります・・・
てか、姿勢制御がかかるってことは、直前のターンで誤差があるということ・・・
まだまだ、ターンの調整は足りないようだorz

まあ、とりあえずターンの調整はある程度行ったので、プチ大会に備えてこれから斜め走行について考えていきたいと思います

今日はここまで
では、おやすみなさい~ノシ

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マウス 進捗状況[2014/05/25]

今日は時間がないのでマウスの進捗状況だけで

数日前に、角加速度の非連続(台形加速)は良くないということで、EXPを使った式を用いて加速度が無限階微分可能となるようにプログラムを書き直しました。

マウスが今手元にない今、次にやるとしたらスリップ角の考慮だ!と思いとりあえず、シミュレーション上でスリップ角を考慮しました。

結果↓↓

180度ターン_シミュレーション

左上のグラフの内側の線がマウスの軌跡の理論値、外側の線がスリップ角を考慮した軌跡。
右上のグラフはスリップ角(縦軸[rad])の時間(横軸[msec])変化を表したグラフ
下のグラフは、タイヤのグリップ力(摩擦力)の時間変化

グリップ力とスリップ角のグラフに関しては何となく納得。だけど、左上のスリップ角を考慮した場合の軌跡はなんか直感とずれったな・・・
180度ターンした後、理論値より外側にずれると思ってたんだが・・・これであってるのだろうか?
分からんorz

90度(大回り)ターンについてもシミュレーションを行ったのでその結果↓↓↓

90度ターンシミュレーション


う~む、90度ターンについては思っていたのと同じ感じになった!ヽ( ̄ ̄∇ ̄ ̄)ノ
結局、このシミュレーション結果が正しのかはわからん・・・
できれば、明日走らせて正しいのか判断したいな!
ってことで、明日は久しぶりに部室に行こう

しばらくぶり

ブログ作ったにも関わらず、面倒臭がって更新しないままでいました(笑)
今までもブログを書こうと思ったのですが、その時間があったらマウス作れんじゃん精神でやってました・・・すみません(汗
部則にも書いてあることですし、マウスの進捗状況の報告含めこれからは定期的に更新していきたいと思います。

これからは、定期的に更新していくと書きましたが、とりあえず自分のマウス開発が今どんな状況にあるのか、ってのとハードが完成してから今に至るまでの二本柱で更新していきたいと思います。←とりあえず宣言しとけば嫌でもやらなきゃいけないもんね(笑)ものづくりにはこの精神大切!

これから、マウスをつくろうと思ってる人、ハードが完成してこれからプログラムを書こうと思ってる人に役立ってくれれば幸いです。

とりあえずは自分のマウスの進捗状況報告



↑一週間くらい前になっちゃうけど、今の自分のマウスの状況
てか、ここ一週間くらいマウスに触れてない・・・(ノД`)

足立法での探索後(重ね探索未実装)パスを生成し、パスにしたがって最短走行
まだ、全ての加減速動作は台形加速って状況です。

3月の終わりあたりにモーターを回し始めて、4月の上旬あたりに加減速と正確な角度、距離を回る、走ることができるようになって、4月の下旬から5月の上旬あたりにスラロームを実装。それとほぼ同時に足立法の実装で、ここにきてやっとパス生成→パスにしたがって走行ができるようになりました。・・・長がった!!!

とりあえず、今週の目標としてはターン中の角加速度を台形加速じゃなくて、なんらかの関数を使って滑らかに加速することを実装することにしようかな

研究とマウスの両立は難しい・・・

では、定期的に更新することになることを願いつつ今日はこの辺で!

プロフィール

tennisyi

Author:tennisyi
現在、東京理科大学miceに所属しており、マウスを制作しています。
目指せハーフマウス脱初心者!

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