第2回かわさきロボット競技大会ネットワーク交流会かわロボ設計向けリンクシミュレーターの紹介～脚機構動作の飛躍的改善効果～発表者：西村進一発表の流れ • • • • 自己紹介事前アンケート対象者について脚機構 – 脚機構について – 脚機構における名称・定義 – 効率の良い脚機構とは • Links – 必要とされるソフトウエア – 概要 – 使用方法 – 更新履歴 – アルゴリズム – 入手方法 • 事後アンケート自己紹介 • 名前：西村進一 • 所属：鮫洲レーシング＝都立高専ＯＢ公立法人首都大学東京都立産業技術高等専門学校品川キャンパス創造工学専攻機械工学コース 1年 – 来年卒業！進路未決定で医療関係の中小企業で就活中。大学院も検討。 • マシン名：レパード（Leopard) – 戦績：去年９大会中優勝2回準優勝2回 3位1回今年９大会中優勝2回準優勝2回 3位1回本大会では毎年初戦敗退！（マシンは完成 • かわロボ歴：6年 • 他大会参加や資格など – ロボカップ、機械設計技術者、基本情報技術者事前アンケート • 脚機構の設計（足裏曲線）に関して分類 – 上級者：自ら方法を確立（Excel, Matlab, Mathematica, 作図etc） – 中級者：上記公開方法や伝統により算出 – 初心者：フィーリング（中級者だが自信がない • 以上でどれに当てはまるか挙手でアンケート – 臨機応変に「脚軌道における効率化のメリットなど前提的・基本的な話などを挿入・省略対象者について • 対象者：初心者～中級者 • 新しい脚機構設計ソフトウエアの提案 – およびその使用方法の説明 – だれでも簡単に上下動０の設計が出来る – 実際は製作誤差に関わる部分も大きい • 脚機構の基礎的な説明（確認） • 効率の良い脚機構の定義について • どのようなソフトウエアが必要か脚機構について • ４節リンク機構およびその変形のスライダ機構が、かわロボでは一般的 – ヘッケンリンクは４節の特殊な比の場合（及びそれに近い場合） – 新しい機構もこれらを基本とすることが多い • ここではまず、その２つを対象にする • ３Dモデルを用いて説明する脚機構における名称・定義 • クランク（回転節）、コンロッド（連接節）、レバー（揺動節）と便宜上呼ぶ – 名称の信頼性は保留 – スライダ機構ではレバーが無くコンロッドに長穴があり棒を通すことにより案内する – 要素を線として考えた場合の線の長さを、それぞれの名称の長さと呼ぶ • ３Dモデルを用いて説明する効率の良い脚機構とは • 移動時の上下動が少なく、エネルギーが前進のみに使われる – 振動が低減されれば副次的な利点も多い • 接地する脚の辺（脚裏）が上下動に関係し、その曲線が効率に関係する – 手間を掛けずに求めたい – リンク機構のパラメータを決めれば求まる – ソフトウエアにより自動的に計算必要とされるソフトウエア • 個人によって曲線以外にも重視する点がある – 接地点が移動しない（タイヤに近い） – 反転しない（特異点から別向きのリンク機構になる） • etc… – そういった独自の理論の提唱と検証が、大会を活性化させる – それらの要望全てを検証できるシミュレータがかわロボ用として必要とされている（のではないだろうか？）設計支援ソフトウエア「Links」 • 接地曲線の最適化が可能 – 脚機構をリアルタイムで描画、編集する事が可能 – 脚機構の任意の点の軌道が表示できる – 作成した脚機構(軌道含む)をクリップボードを介して AutoCADへ出力できる – DXF形式のファイルを時々正確に読込め、脚機構の要素として描画できる – DXF形式で読み込んだ脚機構の上下動の簡単な計算が出来る – 脚機構の軌道計算や動作時の干渉チェックにも使える – 拡張性を考慮してプログラムしてあるので、少し手を加えるだけで他のリンク機構対応可能 – 腕機構にも応用可能 Linksの説明（使用方法） • ReadMe.htmlがソフトウエアに付属 – 基本的にはこれを一読下さい • 主な注意点 – 表はマウスホイール上下で数値変化 – R13/LT95 DXF形式のポリラインのみ読込み可能 – 閉じたポリラインは苦手 – AutoCADへの出力は「コマンド：」にペースト • 実演します！ Linksの更新履歴 • プログラム習得当初から継続して開発 • 初期はSmallBASIC @Palm – アルゴリズムの確認 • 実行速度がネックになると、 C&ESPLIB→C++&DxLib（→C#&MSVC）と移植 – 言語が毎回変化するのは、プログラムの勉強目的を兼ねるため – 最近は１年程放置→公開したので積極的に更新？ Linksのアルゴリズム • 恐らく前述した上級者の方々と同じ – 特にCraneHillさんの説明を参考にした( Mathematica ) – Fuverさんの作図での算出方法が結果的に一番近い • 仮想地面を考え、任意の脚機構のコンロッドに書かれた中心から放射状に延びる縦線が1回転の内最も短くなる点を結ぶ • 紹介 – ラグオニウスさん→ MatLab×行列 – UE村さん→Excel – BLACKさん→作図入手方法 • 今月中にはVectorに登録予定 • ブログ（sin1’s studio）で配布予定 • 今の所、フリーウエアとして公開 – もちろん寄付歓迎！ – 開発に費やした時間も多く、モチベーション維持や材料費の足しにシェアウエア化も検討中・・・ • b版開発にご協力頂いた方々、ありがとうございました。事後アンケート • アンケートにご協力下さい • ご静聴ありがとうございました