RoboTech

The University of Tokyo

手動ロボット「嫁」

2015-08-20 未分類

公園で遊ぶ親子に見立てた2台のロボット(手動ロボットと自動ロボット)が, 「シーソー」・「ブランコ」・「ポール」・「ジャングルジム」の

4種類の遊具で決められた動作を行っていく, という競技である.

手動ロボット「嫁」が各々の遊具で行わなければならない課題は次のようになっている.

シーソー

手動ロボットは, シーソーに自動ロボットを配置し, シーソーを3回揺らす.

シーソーを揺らした後に再度, 自動ロボットを回収する.

ブランコ

ブランコに自動ロボットを載せ, ブランコを揺らす.

ブランコの前方には「旗」が設置されており, 自動ロボットはこの「旗」に3回触れなければならない.

自動ロボットが3回旗に触れた後に自動ロボットを回収する.

ポール渡り

連なった4本のポールがあり, 片方の端のポールに手動ロボットは自動ロボットを設置する.

自動ロボットは単独で4本のポールを渡り切り, 手動ロボットが再度自動ロボットを回収する.

ジャングルジム

手動ロボットはジャングルジムのはしごの最下段に自動ロボットを配置する.

ジャングルジムの上部は平板になっており, 自動ロボットがここに到達して旗を掲げれば, 全ての課題を達成したことになる.

試合は2チームの対戦形式となっており, これら4種類の課題をより高速に達成したチームの勝利となる.

NHK大学ロボコン2014における競技の特徴としては, 手動ロボットの走行距離が極めて長いこと,自動ロボットが達成すべき課題が多岐にわたること, などが挙げられる.

これらを踏まえると, 最速で全ての課題を達成するためには, 高速で安定な足回りと, 手動ロボットと自動ロボットの連携(遊具への自動ロボットの設置と回収), の2点が重要な課題となると考えられた.

嫁班においては, 機械的な機構のみならず, 回路モジュールや制御プログラムに種々の工夫を凝らし, 上述の開発における課題を達成することを目指した.

嫁の機構

嫁の機構について紹介する.

足回り

足回りには4輪オムニホイールを採用した.

オムニホイールとは, ホイールの軸方向に小さな樽型のホイールを取り付けることで, 車輪軸を動かすことなく全方位に自由に移動できる車輪のことである.

NHKロボコン2014では, 1試合あたりの総走行距離が数10メートルにも及び, タイム勝負を勝ち抜くためには, 全方向に高速で移動することが必須だと考えたため, RoboTech内部でも実績のある足回りの機構としてオムニホイールを採用した.

更に, 大電流を出力することが可能な専用のモータドライバを搭載することで, 高速な移動を可能にしている.

シーソーハンド

シーソーハンドは上方向からエアシリンダの力でシーソーを押す機構である.

揺らした時に手動ロボットが受ける反動を最小限に抑えるために, ハンドの先端にタイヤを取り付けシーソーの表面で滑るようにしている.

ブランコ用撃力機構

自動ロボットを載せた状態でブランコを押すための撃力を与える機構である.

2本の自転車の空気入れを改造し, エアシリンダとして用いることで, 十分な力とストロークを出すことができるのが特徴である.

自動ロボット把持用ハンド

自動ロボットを保持するための機構である.

各遊具に適切な姿勢で子供ロボットを配置できるように, 3つの自由度を持っている.

エアシリンダによって動作するハンドで自動ロボットを確実に把持することができる.