高 松 工 芸 高 校 の マイコンカー 紹 介 2009.7.26 26 大 阪 電 気 通 信 大 学 香 川 県 立 高 松 工 芸 高 等 学 校 ロボット 部 猪 熊 伸 彦
香 川 県 立 高 松 工 芸 高 等 学 校 今 年 で 創 立 111 周 年
高 松 工 芸 高 校 のマイコンカーへの 取 り 組 み 部 活 動 (ロボット 部 )と 課 題 研 究 ( 機 械 科 )で 取 り 組 み 機 械 科 2 年 生 の 電 子 機 械 コース 実 習 でマイコン カー(キット)を 製 作 平 成 19 年 度 より
自 作 コース
本 校 の 練 習 環 境 マイコンカーのコースと ロボット 相 撲 の 土 俵 が 共 存
2008 年 度 練 習 コース (49.86M)
練 習 環 境 の 改 善 について コース 設 置 場 所 の 確 保 学 科 改 編 と 校 内 での 引 越 により 平 成 20 年 度 より 常 設 が 可 能 実 習 にも 使 用 大 会 仕 様 コースの 購 入 平 成 20 年 度 は 四 国 地 区 事 務 局 のため 昔 のコー スが 使 用 可 能 高 速 化 に 対 応 するためコースを 購 入 ( 自 前 ) 現 在 35m 程 度 間 もなく50m 程 度 になる
現 在 のコース(7 月 23 日 より)
BASICB CLASSC について
BASIC CLASS の 取 り 組 み 2 年 生 の 実 習 ( 電 子 機 械 コース)でキットマシンを 製 作 1 台 を3 名 程 度 で 製 作 3 年 生 の 課 題 研 究 電 子 機 械 コース 以 外 の 生 徒 部 活 動 (ロボット 部 ) 今 年 は1 年 生 部 員 しかいないため 行 うかもしれない
BASIC CLASS のポイント シンプルだからこそ 基 本 設 計 が 重 要 ハンドルの 力 が 弱 いのをどう 補 うか? FRなら 前 輪 の 直 径 を 小 さくしトレッドを 狭 くする FFならショートホイールベースにする 電 池 ボックスの 接 触 不 良 を 減 らす 秋 月 電 子 等 で 販 売 している 金 属 性 の 電 池 ボックスを 使 用 直 線 のスピードをいかにして 上 げるか? 駆 動 タイヤの 直 径 の 選 択 あまり 減 速 しない フリーブレーキの 活 用
BASIC CLASS 四 国 大 会 優 勝 マシン(サスケード) フタバ S3003 フリー 用 基 板 前 輪 駆 動
2008 年 BASIC CLASSマシンの 仕 様 (3 年 生 ) マシン 名 ミラージュファントム サスケード ホイルベース 180mm 163mm 前 輪 後 輪 トレッド 163mm 118 118mm 164mm 117 117mm 前 輪 後 輪 直 径 50mm 48 48mm 50mm 48 48mm サーボ ハイテック HS425BB フタバ S3003 重 量 700g 715g 駆 動 用 電 池 エネループ エネループ CPU 電 池 GP1000 GP1000 長 さ 465mm 440mm 幅 210mm 210mm 高 さ 88mm 87mm 駆 動 方 式 前 輪 駆 動 前 輪 駆 動 四 国 大 会 結 果 準 優 勝 (25 秒 67) 優 勝 (24 秒 79) 平 均 速 度 1.99m/s 2.06m/s
その 他 のマシン 順 位 カーネーム タイム 平 均 速 度 第 3 位 スーパーエース 25 秒 75 1.98m/s 第 8 位 カーミネーター 31 秒 56 1.62m/s 第 11 位 イヴ 男 31 秒 62 1.61m/s 第 12 位 風 太 32 秒 67 1.56m/s 第 17 位 VOLVO 34 秒 16 1.49m/s 備 考 3 年 生 前 輪 駆 動 2 年 生 キットマシン 2 年 生 キットマシン 2 年 生 キットマシン 2 年 生 キットマシン
BASIC CLASS 四 国 地 区 大 会 成 績 年 度 参 加 台 数 完 走 台 数 地 区 大 会 最 高 タイム コース 距 離 平 均 速 度 地 区 大 会 最 高 成 績 備 考 2007 年 度 3 3 34 秒 41 52.66m 1.53m/s 2008 年 度 7 7 24 秒 79 51.06m 2.06m/s 4 位 優 勝
2009 四 国 地 区 大 会 優 勝 を 含 み 上 位 3 位 までを 3 年 生 のFFマシン が 独 占 四 国 地 区 特 別 規 則 により Advanced Classで 全 国 大 会 出 場 機 会 を 得 たので 全 国 大 会 出 場 はできなかった
2009 四 国 地 区 大 会 (コース 長 51.06M) Basic Class エキシヒ シ ョン
ジャパンマイコンカーラリー2009 全 国 大 会 コース 予 選
決 勝 戦
BASIC CLASS 大 会 結 果 名 前 カーネーム 所 属 出 場 地 区 地 区 大 会 ランキンク 駆 動 方 式 全 国 大 会 距 離 予 選 タイム 予 選 順 位 全 国 予 選 速 度 換 算 工 藤 信 二 OgaTech SK2 秋 田 県 立 男 鹿 工 業 高 等 学 校 北 東 北 1 FR 63.92m 30.54 秒 1 2.09m/s 優 勝 渡 辺 和 秀 Dipper 新 潟 県 立 新 潟 工 業 高 等 学 校 北 信 越 20 FR 63.92m 30.75 秒 2 2.08m/s 準 優 勝 中 村 晋 也 フリーランニング 熊 本 県 立 御 船 高 等 学 校 九 州 3 FF 63.92m 30.95 秒 3 2.07m/s 第 3 位 渡 邉 優 介 黒 真 珠 号 愛 知 県 立 春 日 井 工 業 高 等 学 校 東 海 14 14 FR 63.92m 32.14 秒 4 1.99m/s 古 島 祐 人 VELUSYUTAIN 鳥 取 県 立 米 子 工 業 高 等 学 校 中 国 7 FR 63.92m 32.36 秒 5 1.98m/s 第 4 位 眞 田 裕 也 村 雨 福 島 県 立 小 高 工 業 高 等 学 校 福 島 17 FR 63.92m 35.25 秒 6 1.81m/s 工 藤 則 貢 天 の 童 B5 山 形 電 波 工 業 高 等 学 校 山 形 13 FR 63.92m 35.89 秒 7 1.78m/s 代 田 佑 介 Comet 山 形 県 立 山 形 工 業 高 等 学 校 山 形 9 FF 63.92m 36.53 秒 8 1.75m/s 大 久 保 公 一 郎 AK-オメガ オメガ13 北 海 道 函 館 工 業 高 等 学 校 北 海 道 19 FR 63.92m 37.53 秒 9 1.70m/s 中 村 修 之 介 しえんた 湘 南 工 科 大 学 附 属 高 等 学 校 南 関 東 8 FR 63.92m 38.39 秒 10 1.67m/s 矢 野 秀 典 CASSIS 愛 媛 県 立 東 予 高 等 学 校 四 国 22 FR 63.92m 38.39 秒 10 1.67m/s 新 地 拓 也 FBOA 兵 庫 県 立 尼 崎 工 業 高 等 学 校 近 畿 12 FR 63.92m 38.95 秒 12 1.64m/s
ADVANCEDA CLASSC について
過 去 の 地 区 大 会 成 績 (Advanced Class) 年 度 参 加 完 走 地 区 大 会 台 数 台 数 最 高 タイム 地 区 大 会 距 離 平 均 速 度 最 高 成 績 備 考 2004 年 度 1 1 32 秒 58 50.23m 1.54m/s 39 位 2005 年 度 3 3 18 秒 50 50.24m 2.72m/s 10 位 2006 年 度 6 5 16 秒 68 50.40m 3.02m/s 4 位 全 国 大 会 出 場 2007 年 度 5 3 16 秒 96 52.66m 3.1m/s 8 位 猪 熊 の 指 導 による 生 徒 のみ
マシンの 変 遷 年 度 工 夫 点 など 2004 年 度 モータト ライフ 基 板 Ver2 使 用 モータト ライフ 基 板 2005 年 度 Ver3 使 用 2006 年 度 2007 年 度 2008 年 度 ロータリーエンコータ 坂 道 検 出 センサ 搭 載 フリー 走 行 追 加 エンコータ の 改 善 センサ 基 板 Ver4 使 用 4 輪 独 立 制 御 (モータト ライフ 基 板 Ver3を2 枚 使 用 ) LOG 解 析 モータの 構 成 後 輪 1 輪 1モータ モータ 前 輪 1 輪 2モータ 後 輪 1 輪 2モータ モータ 前 輪 1 輪 1モータ 後 輪 1 輪 2モータ モータ 前 輪 1 輪 1モータ 1 輪 2モータ 1 輪 2モータ 使 用 サーボ 電 池 KO-2123 6セル KO-2173 アナロク サーホ 7セル KO-2343 8セル KO-2363 8セル KO-2367 8セル
本 校 のマシン(2007 年 度 )
2007 年 度 からのマシン 変 更 点 モータドライブ 基 板 Ver3を2 枚 使 い 4 輪 独 立 制 御 に 変 更 前 輪 のタイヤ 幅 とトレッドを 後 輪 と 同 じに 変 更 エンコーダとリミットスイッチの 取 り 付 け 方 を 変 更 10 の 車 検 に 対 応 ログ 解 析 コースアウトの 原 因 解 明 などに 非 常 に 役 立 っている データのパラメーター 化 変 更 がわかりやすくなった プログラムの 修 正 も 簡 単
本 校 のマシン(2008 年 度 ) サブ 基 板 (フリー フリー エンコータ エンコータ 坂 道 センサ 用 ) リボン 鋼 厚 さ0.2mm
本 校 のマシン(2008 年 度 ) 重 くて 重 心 が 高 い
2008 年 のマシンの 仕 様 車 体 全 長 540mm mm 幅 195mm mm 高 さ90 90mm ホイールベース 165mm トレッド 前 輪 150mm 後 輪 150mm 重 量 106 060g 駆 動 モータ 数 RC-260 260RA RA 8 個 (2 個 /1 輪 ) 減 速 比 ピニオンギヤZ8:タイヤ 側 Z56 (1:7) タイヤ 前 輪 直 径 40mm mm 幅 40mm 後 輪 直 径 40mm mm 幅 40mm バッテリー 自 作 パック(SANYO SANYO1100 1100 8 本 ) サーボ KO2367 2367デジタルサーボ エンコーダ 日 本 電 産 ネミコン OME-100 100-2MCA センサ Ver4 モータト ライハ Ver3を2 枚
本 校 の 他 のマシン アッカーマン 方 式 後 輪 1 輪 3 個 モータ
シ ャハ ンマイコンカーラリー2009 四 国 大 会 結 果 カーネーム タイム コース 距 離 平 均 速 度 順 位 備 考 HZI0329 14 秒 48 51.06m アームストロング 14 秒 58 51.06m 雷 走 14 秒 73 51.06m ラピスラズリ 14 秒 79 51.06m 紫 電 15 秒 16 51.06m NATTU 15 秒 54 51.06m 51.06m 3.53m/s 51.06m 3.50m/s 51.06m 3.47m/s 51.06m 3.45m/s 3.53m/s 第 4 位 全 国 大 会 出 場 3.50m/s 第 5 位 全 国 大 会 出 場 3.47m/s 第 6 位 全 国 大 会 出 場 部 員 第 8 位 51.06m 3.37m/s 第 10 10 位 51.06m 3.29m/s 第 12 12 位 アルバトロス 記 録 なし 51.06m 部 員 斜 体 が 猪 熊 の 指 導 した 生 徒
2009 全 国 大 会 に 向 けての 改 良 点 全 国 大 会 では 前 輪 後 輪 ともにトレッドを 狭 めた 旋 回 性 の 向 上 のため 約 10mm 坂 道 検 出 を 谷 にも 対 応 するようにプログラムを 改 良 後 で 記 述 仮 設 の 谷 を 作 り 実 験 クランクおよびレーンチェンジのプログラム 改 良 クランク 旋 回 時 に 前 輪 内 側 をわずかに 逆 転 レーンチェンジ 時 の 幅 寄 せを 強 めた
プログラムについて ( 坂 道 検 出 センサ) 検 出 直 後 と 一 定 距 離 走 行 後 にブレーキ ブレーキ 時 間 に 差 をつける この 間 はやや 控 えめに 走 行 坂 と 谷 の 距 離 が 違 うときの 対 応 ( 全 国 大 会 ) 坂 と 谷 の 長 さ 両 方 でブレーキ
JMCR2009 地 区 大 会 記 録 地 区 大 会 名 前 ランキンク 1 所 洋 一 2 伴 徳 雄 3 宮 本 大 輔 4 髙 倉 政 明 5 竹 内 悠 貴 6 坂 田 晃 7 土 屋 大 樹 8 三 輪 大 樹 9 谷 口 大 樹 10 皆 越 裕 志 11 川 元 一 弘 12 岩 田 拓 海 13 竹 部 邦 彦 カーネーム タイム( 秒 ) 所 属 テスター1056 12.72 岐 阜 県 立 岐 阜 工 業 高 等 学 校 No.R10 12.84 岐 阜 県 立 岐 阜 工 業 高 等 学 校 MTY-プラス 13.24 香 川 県 立 三 豊 工 業 高 等 学 校 KYOUJU 13.6 富 山 県 立 大 沢 野 工 業 高 等 学 校 国 士 無 双 13.67 富 山 県 立 大 沢 野 工 業 高 等 学 校 スワロー 13.74 富 山 県 立 大 沢 野 工 業 高 等 学 校 GT-X 13.68 熊 本 県 立 球 磨 工 業 高 等 学 校 SPARK 13.8 熊 本 県 立 球 磨 工 業 高 等 学 校 DJ-Gucci 13.9 石 川 県 立 大 聖 寺 実 業 高 等 学 校 SHADOW 13.86 熊 本 県 立 球 磨 工 業 高 等 学 校 アルマダ 13.65 島 根 県 立 出 雲 工 業 高 等 学 校 DJ-nike 14.02 石 川 県 立 大 聖 寺 実 業 高 等 学 校 アクバル 14.04 富 山 県 立 砺 波 工 業 高 等 学 校 出 場 地 区 速 度 換 算 (m/s) 東 海 3.96 東 海 3.92 四 国 3.86 北 信 越 3.78 北 信 越 3.76 北 信 越 3.74 九 州 3.74 九 州 3.70 北 信 越 3.70 九 州 3.69 中 国 3.67 北 信 越 3.67 北 信 越 3.66 14 竹 部 伸 洋 騅 14.05 富 山 県 立 砺 波 工 業 高 等 学 校 15 布 野 駿 神 13.76 島 根 県 立 出 雲 工 業 高 等 学 校 16 野 村 巧 匠 14.14 富 山 県 立 砺 波 工 業 高 等 学 校 北 信 越 3.66 中 国 3.64 北 信 越 3.64
ジャパンマイコンカーラリー2009 全 国 大 会 予 選
2009 全 国 大 会 予 選 結 果 雷 走 タイム 19 秒 07 予 選 23 位 決 勝 トーナメント 進 出 平 均 速 度 3.35m/s 完 走 はしたが コーナーでの 揺 り 返 しに 車 体 がかなりぶれ ていた 本 校 は3 台 とも 完 走 66 台 が 完 走 完 走 率 55% 例 年 よりやや 高 め 20 秒 を 切 らないと 決 勝 トーナメントに 進 めない 高 速 化 平 均 秒 速 3.22m/s (タイムは19 秒 86) 以 上 で 通 過
ADVANCED CLASS 予 選 通 過 一 覧
2009 全 国 大 会 決 勝 トーナメントのポイント 予 選 より 間 隔 がかなり 短 くなったWレーンチェン ジ 谷 から 上 がった 直 後 の1mクランク 坂 の 頂 上 からR450までの 距 離 の 短 縮 約 750mm 約 300mm
谷 から 上 がった 直 後 のクランク ( 決 勝 トーナメント)
坂
Wレーンチェンジ( 決 勝 トーナメント) 成 功 失 敗
JMCR2009 全 国 大 会 のLOG 解 析 H21 大 阪 電 通 大 資 料 全 国 大 会 log 解 析 JMCR2009 全 国 大 会 log.xls 12.9 66 11100000 0 0 0 100 0 32 12.91 69 01100000 10 0 0 100 0 32 12.92 15 00111000-3 100 100 100 100 32 12.93 15 00111000-3 100 100 100 100 31 12.94 15 00011100 3 100 100 100 100 32 12.95 15 00000110 9 80 80 80 80 33 12.96 16 00000011 20 60 30 100 35 31 12.97 12 00000011 20 90 10 100 20 33 12.98 12 10000001 24 90 10 100 20 34 12.99 12 10000001 24 0 0 0 0 34 13 12 10000001 24 0 0 0 0 33 13.01 12 10000001 24 90 10 100 20 33 13.02 12 00000011 20 90 10 100 20 33 13.03 12 00000111 16 90 10 100 20 33 13.04 12 00000110 12 90 10 100 20 32 13.05 11 00000100 3 100 100 100 100 33 13.06 52 00011111 3 0 0 0 0 31 13.07 52 00011000 3 0 0 0 0 31
決 勝 トーナメントの 走 行 (2 回 戦 )
ベスト8の 表 彰
考 察 デジタルセンサは 有 利 か 参 加 マシン デジタル56 台 アナログ62 台 不 明 2 台 完 走 デジタル31 台 アナログ35 台 ほぼ 半 数 ずつ 予 選 通 過 デジタル12 台 アナログ20 台 高 速 マシンはアナログが 多 い 決 勝 トーナメント 完 走 デジタル7 台 アナログ5 台 ベスト8 入 賞 デジタル7 台 アナログ1 台 難 コースでの 安 定 度 は 現 時 点 ではデジタルが 有 利
JMCR2009 全 国 大 会 の 反 省 市 販 サーボにこだわってきたが ハンドルの 力 の 限 界 を 感 じた 決 勝 トーナメント 進 出 マシンの 中 で 市 販 サーボは 本 校 の3 台 のみ 平 均 速 度 が3.5m/s 程 度 が 限 界 ( 地 区 大 会 レベル)
2009 年 度 の 取 り 組 み モータドライブ 基 板 Type-S 使 用 自 作 ハンドルサーボを 使 用 するため 4 輪 独 立 のため 自 作 ハンドルサーボの 使 用 アナログセンサマシン 投 入 デジタルセンサとの 比 較 のために
現 在 製 作 中 のマシン アナログセンサType Type-S モータドライブ 基 Type-S 使 用 デジタルセンサ モータドライブ 基 板 Type-S 使 用
電 池 の 比 較 品 名 パックの 重 量 (8セル セル) 1 本 の 値 段 (およそ およそ) GP1000 191g 160 円 SANYO 1100 205g 330 円 SANYO 700 192g 340 円 HITACHI 700 186g 263 円 タミヤ 1000 198g 500 円 SANYO エネループ 225g 300 円 斜 体 はニッケル 水 素 他 はニッカド
優 勝 するためには 最 速 マシンが 優 勝 するわけではない ベストタイムマシンの 優 勝 の 可 能 性 は 低 い 予 選 は1 回 走 行 なので 確 実 性 が 必 要 順 位 によりトーナメントの 運 が 決 まる 絶 対 にコースアウトしないこと 6 回 完 走 を 続 けること 相 手 より 速 く 走 れ かつ 絶 対 にコースアウトしない 設 定 が 見 つけられるか 逆 送 の 罠 に 気 をつけること 電 池 の 消 耗 に 気 をつける 連 続 走 行 は 消 耗 が 激 しい
終 わり ご 静 聴 ありがとうございました