NESTロボコン機反省

この記事はマトモにロボットやって4ヶ月ぐらいの人が書いています。目的は、反省を文章でまとめ、思考を整理し、次回へつなげるためです。また、多くのことを経験した人が成功したことをまとめるブログだけでなく、初心者が失敗を交えて体験をかくブログがあってもいいんじゃないかと思っているからです。そのため、参考になることはほぼないかもしれませんが最後まで読んで頂けたら嬉しいです。

ということで今回は、NESTロボコン機の機械と回路の反省をそれぞれ担当者がまとめてくれたので書いていきます！ところどころ、Junのコメントも書いときます。

ちなみにNESTロボコンの実戦は10月下旬に延期されたのですが、プレゼンテーション賞の審査のみ実施され、プレゼンテーション賞を取ることが出来ました！！ポスター書いたのは3214です。ポスターは最後に貼っときます。

実戦はなかったのですが、あるつもりで準備を進めていたのであったとしたらこんなので出てました。ブロッカーがいないなどツッコミどころ満載ですが、これがうちのチームの夏休み毎日ロボット作り続けた成果です。実戦までにはマトモなプログラムが出来るはずなので乞うご期待！！

本日、NESTの実戦が中止されてなかったとしたらこのロボットで出場していました。
ボール認識、回り込み、ライン認識などの調整があまくもし大会があったとしても微妙な成績になっていたと思います。
課題がヤバく、反省をブログでまとめるのはきついのでメモ程度にこのスレッドに書いておきます。 pic.twitter.com/g9WPkvmATi

— All_outlook (@All_outlook) 2021年8月29日

機械(3214)

最近、母と妹を除く女性と話してない気がする（お巡りさんこいつです。）All_outlook機体担当3214です。

いや～高校生になれば１か月で付き合えるって思って

いた、中学生の俺、あとで職員室に来なさい。ていうか、（まだ続くのか…）俺は付き合えないじゃなく、付き合わないだけだからね。勘違いしないでよね(　´д)ﾌﾟｲｯ。（キモッ）

機体説明

「何このロボット！！くそかっこいい」なんて声をもらった時は、嬉しいですよね。なんか作ってよかったー的な感じになって。このロボットってカッコいいですか？自分で作っておいてなんだけど、お前、クソカッコいいな、おい。

まぁーカッコいいところしか褒めるところないですけどね…。

えっ？どういうことだって？じゃあ見せてやるよ。このロボットの反省点改め、失敗を！！

（本文は深夜テンション100％で書かれています）

フレーム

あなた今こう思いました。ダサいと。正直こんなフレームにするつもりはなかった。

じゃあ何でこうなったて？いろいろ原因は考えられるけど、一番は肉抜き方法だと思っている。例えば、このフレームには、丸だの三角だの四角が溢れている。作り上げるまで気づかなかったが、これらの形の共存は非常にダサい。（はよ気づけ！）

他には、全体的に見た時に分かるのだが、統一感というものが皆無である。これらは、ただ、ネジ穴の無いところを抜いたという方法で作ったからである。この方法では、簡単に肉抜き出来るがクオリティに期待できないことを学んだ。次の機体設計では、この反省を活かし、初めから、どこら辺を抜くかを考えて誰が見ても統一感があるフレームを作っていきたい。

ボール補足センサーカバー

パッと見上手に出来たと思った。実際3Dデータを作った後もそう思っていた。でも違った。

印刷すると、ボール補足センサーを入れる場所や、ネジ穴を作る為にサポータが作られる。それらを取るときにこの部品は、負荷に耐えられずに壊れてしまう。（死角からの刺客だぜ）

ギリギリ設計では、こう言った3Dデータ印刷時に起こる問題に対処できないかもしれない。

なのでこれからは、ゆとりを持った部品作成を心掛けていきたい。

壁（リポカバー付き）

このLIPOカバーは上からLIPOが取れるという仕組みになる予定だった。（嫌な予感）

しかしLIPOのコードを上から抜くスペースが小さく上の段をいちいち外さなければいけないことが実際に作ってみて気づいた。LIPOに限った話ではないが使う部品のデータシートに書いてない情報(←データーシートには書いてあるはず…ByJun)も調べた方がいいことの重大さに今頃になって気づいた。（本当今頃だよ）今回のケースは、LIPOコードの正確な大きさを知らないばっかりに起きた出来事で今回の機体作成のミスの中で一番防げたじゃないかなと思う。

(てかLipoって全部大文字で書くものだっけ？？？ByJun)

このブログを読んだ人も他人事と思わずに一度立ち止まってその設計でほんとに大丈夫か考えてもらえたら嬉しい。

IRカバー

流石に失敗例が多いので最後は、数少ない成功した部品で、尚且つあまりロボカッパーのブログで紹介されないIRカバーについて説明したい。まず、IRを入れるところは、センサーが認識する範囲を3Dプリンターで狭くしていますか？

(←この図はイメージです。ByJun)

狭くするのとしないとではセンサーの範囲がこれほど違う。この範囲が広いと、他のセンサーとの干渉してしまい、正しい値を読み取りづらくなってしまう。(←これ実験してなくてホントかどうかはわからないです。今後実験する予定。ByJun)目安と言うか、このカバーは、IRを入れるところよりも両端2ｍｍずつ減らした。

肉抜きも忘れては、いけない。ここでは、強度をあまり必要としない為、限界まで肉抜きが可能になる。

最後に

３Dデータしかここまでなかったから、完成品が気になるって！？

しょうがないな～こちらが完成品です。

え？3Dデータと全然違うですって？何があったのかは、是非とも他の記事等All_outlook関連のSNSで補完しといてね。

最後に自分なりにCADで失敗しない方法をまとめたので特に未来の自分、未来のロボカッパーは、よく読んでおくように。

其壱　クリアランスをしっかり行う(←クリアランスはとるものですByJun)

其弐　完成したデータを少なくても2度見直す

其傪　設計のデータ・修正は、チームメンバーに必ず伝えてから行う

其肆　自分の技術にあった設計をする

其伍　自分の分野のロボット競技だけではなく、他の分野のロボット競技から情報を得る

回路(fTomo)

どうもお久しぶりです。fTomoです。今回は初めての本格的な基板設計をしてみてよかったこと、気をつけないといけないことなどをまとめてみたいと思います。

今回の設計は大きなミスが何度も出てきてやらかしたー感がすごいのですが、このミスは絶対誰かのため（主に自分）に結構役立つ気がします。（こんなミスするならやるなよっていう正論はもう…と、言うことできりかえていきましょー

大きなミス

今回の設計の一番のミスは完成を優先的にしてしまったので研究開発が不十分な状態で基板の設計発注をしてしまったので実装してみて初めてミスに気づくことがあり時間・金銭的なロスが出てしまったことです。これはもう少し計画やチーム内での連絡をやっていれば防げるミスだったと思います。

主にAtmega32U4に関しての問題が大きかったです。32U4はArduino Leonadoなどに使われているマイコンで、私達のロボットのメインマイコンやラインセンサ用のサブマイコンにする予定でした。結果理想と現実の違いを形にしたものができました

328ｐと同じように使えると思い発注し、基板が届いたあとから32U4の開発を始めブートローダー書き込みにつまずき、解決できない状態で大会が近づいてきたため一旦開発を諦めArduino MEGAを買うことになってしまいました。

その場しのぎでユニバーサル基板に実装して大会に出ることになりました。

モータードライバについても同じで初めて使うチップ（DRV8432）を開発せず実装して動かないという最悪なミスがありました。その後チップを個別に開発をしたのですが動かず、これも一旦開発をやめることになってしまいました。

これらのミスは発注前に開発しておけば防げたミスだと思います。

まあ大きなミスはこんな感じですね。

細かいミス

次に細かいミスを紹介します。

・通信線の+-ミス
・参考にした回路が間違っていた
・ピッチの短いチップ部品のハンダブリッジ

など小さいけど結構致命的なミスが多いですｗ（笑ってる場合じゃない

メリット、デメリット

<メリット>
・ほとんどの部品をチップにすることで小型軽量化ができたところ
・フレーム基板は強度、重量ともに◎
・ユニバーサル基板と違い配線の手間がない
・高密度配置ができる
・自由に配置ができる
・かっこいい

<デメリット>
・チップ部品の価格が高い
・配線のミス修正が大変
・回路のミスに気づきにくい
・はんだ付けがものすごく難しい（リフローできたらデメリットじゃなくなる

正直このメリット・デメリットを見てもらうとわかるのですが、必要な技術と実力があってないですよね。もっと部品点数が少ない回路や使ったことのある技術を積極的に流用していけば、もう少しデメリットを減らせると思います。

まとめ

今回の基板は使ったことのない技術や部品を盛りだくさんにしてしまったことが敗因だと思っています。開発をもっと深くできるように時間的余裕を持った計画を立てることも大切だと思います。

いらないと思いますが、今回の回路のデータを公開します。このデータを反面教師として見てもらえればと思います。

ホントの最後　次回設計するときの自分へ

たぶん32U4が使えれば大体の基板は動くつもりなので開発がんばってもらいたいが、多分間に合わないので新しいメインマイコンの選定からしていったほうがいいと思います。

・次回は開発に時間をかけるようにしないと

・モータードライバが動かないと約8000円の赤字なので死にものぐるいで開発しなければ

追加したい技術はメインマイコンからサブマイコンをリセットできるように通信線を増やして更に使いやすいものにしてほしいです。あと追加でセンサやカメラその他いろいろ追加したくなったときのためにインターフェースを応用のできるものにして使う量よりも余裕があり、使い回せるような設計にしてみたいです。

以上で反省は終わりたいと思います。次回の糧にして頑張りたいと思います。

ポスター

ちなみにこのポスターところどころ実装予定のことが書いてあったり、ちょっと間違ったこと書いてあったりします。

最後にプログラムについては、プログラム担当のYoshitoがロボットを全部動かせるようになった書きます！

では、また今度。