4.アセンブルして完成へ
写真はRobotisのサーボで5軸のロボットアームを構成しスタンドと小手、竹刀を装着したところです。後は色付きのテープなどを巻いて、規定どうりに着色します。またバッテリーやUSB-TTLシリアル変換器などはケースに入れ、ケーブルは相手の竹刀が引っ掛からないよう配線を処理します。
ロボットアーム部分はサーボモーターのメーカーがブラケットなども販売していますので適切なものを選定して作成してください。また近藤科学などからロボットアームアッセンブリーとして販売されています。
画像処理においてはカメラの取り付け位置が重要となります。

再度の掲載になりますが、プログラムは以下をご参照下さい。(二足歩行ロボット協会への入会せずに閲覧できます。)
MATLABを使ったROBO-剣サンプルプログラム(二足歩行ロボット協会データベース)
ROBO-剣講習会資料(2016.04.16)
技術情報(以下の3点が参考になります。)
講演2_roboone_serverについて_20160403.pdf
講演5_6_7_Simulink関連.zip　
講演QA_GUIDE_sample.zip　

3.ロボットとのつなぎを通信ケーブルのみにする方法
競技規則「電源はロボットに搭載し、USB/LANケーブルなど通信に必要なもののみ接続できる。」とあり、PCでUSB経由でロボットをコントロールする場合は、以下のように接続すると良いでしょう。
バッテリー、USB-RS485(orTTL)変換器、USBカメラ、USBハブ、USB延長ケーブルを準備します。写真の様に接続し、これらをすべてロボット側に搭載すれば、USB延長ケーブルをPCに接続するだけで、画像処理やロボットのコントロールをすることが出来ます。

MATLABを使ったサンプルプログラムなどは二足歩行ロボット協会のデータベースサイトROBO-剣講習会資料(2016.04.16)をご参照下さい。

 

近藤科学の場合　　USB-TTLシリアル変換

 

ROBOTISの場合　USB-RS485/TTLシリアル変換

 

出来るだけ簡単にロボットを設置接続し、試合が開始できると良いでしょう。また将来移動型のロボットに搭載することを想定して開発を進めましょう。

2.吸盤により固定するスタンドの製作

競技規則「台は最大300mm×300mmの正方形に入ること。吸盤により固定するものとする。」と今大会より、吸盤により固定する台とすることが義務付けられました。これら従い簡単に台を作成してみました。

パイプと台等(写真)と6mmの硬質アルミパイプとφ60mmの吸盤などを島忠で調達しました。

台の部分に6mmの貫通穴をドリルであけハイプを通し、吸盤を取り付ければロボットアーム固定スタンドの完成(写真)です。

第6回大会より、競技規則の改定がありました。
早速その規則に沿ってロボットを作ってみました。
1.竹ひごを使った竹刀の製作
競技規則「竹刀:直径3(mm)の竹ひごで作成し、鍔面より長さ300(mm)以下で、安全に留意すること」に沿ったものを製作します。

Amazonで竹ひごを購入します。
竹ヒゴは3mm×360mm(10本入) が557円でした。加工も楽でしなるのでサーボへのダメージも少なく良い選定と思います。
これに安全に留意して、ビニールキャップとチューブで先端の保護と固定し写真となります。

小手の部分は軽いブナの木の30mm×60mmの円柱を使います。島忠で見つけました。また鍔の部分はアルミのφ50の円板を同様に島忠で購入、穴加工し使用しました。
ブナ円柱にはφ12の穴が開いており、竹刀はゴムリングと一緒に差し込み支えることでさらに衝撃を緩和できます。

TOF(Time Of Flight)方式の距離センサーが流行り始めました。これは光が反射して帰ってくるまでの時間を計測して距離を知るもので最近アマゾンでもセンサー部分は5000円程度で販売されています。精度の良い測定となるとしっかりしたプログラムを書かないと安定した距離データは得られません。

㈱ベストテクノロジーがソフトを含めた距離センサーを開発したので、これを使ってみました。
Dynanixelと同様にシリアル通信でデータを得ることができます。またAnalog出力もあるのでArduinoでも簡単に使用できます。

今回は写真上ように小型サーボ(SG90)を2個組み合わせて、このセンサーをスキャンしながらデータを取ってみました。

センサーからの距離1mまでを10分割し、0から9までの数字でモニターに表示しました。また1m以上を'*'で表示しました。'C'はスキャンの行きの終わり'e'は1工程の終わりを示します。行きと帰りが一行であらわされています。サーボのスピードを早くするとサーボが追いつけなくなり左右が対象ではなります。
　このモニター画面ではほぼ対象な状況ですが、90度を往復するのに2秒ほどかかってしまいます。ROBO-ONE autoで使用するためにはスキャンスピードを上げる必要があります。その場合はサーボの角度データを読み、角度と距離の関係をキッチリ求めるなど複雑になります。

PWMサーボを使ってきましたがロボット用途には限界があるようです。やはりROBO-ONEで主流であるシリアルサーボを使うのが今後の方向でしょう。