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オムニホイールでやってはいけないこと

歯みがきロボコンでは、オムニホイールの車体を今年も参戦させる予定。 昨年よりさらなる応用ということで、今年は反射型光センサーを前4個、後2個にしてみた。

SS SS
/-\
|〇|
\-/
S S

エントリーしている学生さんに応用してもらうための、 サンプルプログラムを書いてみた。 しかし、思ったほどプログラム通り動いてくれない。 色々実験して解ったのは、「車体の重心と歪みの影響」が重要であること。

車体の重心と歪みの影響

一昨年度の画像処理のロボットでも、プログラムの通りに動かないトラブルがあった。 この時の問題点は、重心と駆動輪の関係。 この時の車体は、前に2つの駆動モータと後ろに2つのキャスターを積んでいたが、 車体に歪みがあると、4つのタイヤの接地圧力に偏りが発生し、 駆動輪の片側が空すべりが発生しやすい。 そこで昨年度の車体では、車体の重心を駆動輪側に寄せた。 これにより空すべりはキャスター側で発生するため、車体はスムーズに動くようになった。

   o---o       o---o   キャスター
|   |       |(W)|    (W)重心
# |   | #   # |   | #
#=M(W)M=#   #=M   M=#  駆動輪
# |___| #   # |___| #
良い例     悪い例

オムニホイールでも同様で、車体に歪みがあると、4つのタイヤの接地圧力に偏りが発生し、 空すべりが発生しやすい。高価なウレタンフォームのタイヤを使えばある程度は改善するとは 思われるが、歪みが大きければたとえウレタンでも空すべりは発生するだろう。

今日、試作で作った車体では、オムニホイール上に制御部を乗せる時に、 オムニホイールの取り付けてある板と、制御部の板をスペーサを挟んで外れにくいように ネジ止めした。 しかし、ネジ穴の位置の微妙なズレから、オムニホイールの板を微妙に歪ませてしまった。 このため移動方向にムラが発生し、プログラムでの回転方向どおりに動いてくれなかった。

ということで、オムニホイールのロボットでやってはいけないこと。

  • オムニホイールの板と制御部の板を、歪むような強い力でネジ止めしてはいけない
  • 対角の2つのタイヤを動かし、逆対角を止めるようなプログラムは書いてはいけない。 車体の歪みによっては、回転を止めている逆対角の車輪で接地している状態になり、 空回りが発生する。
前-止  転-止  左-左
|〇|  |〇|  |〇|
前-止  止-転  止-止
  
良い例  悪い例  良い例