2018年度オフシーズンにやったこと

1. ２０１８年度オフシーズンにやったこと
一関高専機械技術部Aチーム制御班
電気情報工学科第5学年
佐藤 凌雅

2. はじめに
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3. 目次
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1. ROS勉強
2. ３輪オムニ
3. 足軽
4. 投擲精度計測システム ←本命
5. まとめ

4. ROS勉強

5. 環境構築
• Ubuntu16.04
• ROS Kinetic
• ネットに上がってるインストール用のスクリプトを使用
→ https://github.com/ROBOTIS-GIT/robotis_tools
• 初期設定をいい感じにやってくれるのでラク
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6. やったこと
• 金工大の授業資料をベースに勉強
→ http://demura.net/lecture/15226.html
• 公式チュートリアルもやった
• チュートリアルで良く分からなかったところは
「ROSロボットプログラミングバイブル」で補完
• あとはサンプルパッケージを改造して理解を深めた
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7. ３輪オムニ

8. やりたかったこと
• ３輪オムニの制御
• 駆動輪でオドメトリ
• LRFで測距
• 内界・外界センサ両方を使って自己位置推定
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9. ハードウェア
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オムニホイール
LRF
回路類

10. 結局できたこと
• ３輪オムニの制御
→ 動いた（StdCtrlLibのコード使っただけ）
• 駆動輪でオドメトリ
→ 順運動学を導出して，その通り実装したらいけた
• LRFで測距
→ ROSで出来た
• 内界・外界センサ両方を使って自己位置推定
→ 無理でした（時間切れ）
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11. ３輪オドメータの運動学
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３輪オムニの逆運動学の行列の逆行列を求めた
!"
!#
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=
%
&
−1 −1 2
3 − 3 0
%
,
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,
%
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!-.
!-%
!-/
V_x
V_y
V_w1
V_w0
V_w2
ω

12. LRFで測距
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13. スキャンマッチング
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14. オドメトリフリーでSLAM
• 「hector_slam」という
packageに/scanデータを投げ
ただけ
• オドメトリの情報なしでも
SLAMしてくれる
• 右は実際に生成された僕の部屋
の地図
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15. 足軽

16. 足軽
• 回路は2018のロボコンのを流用
• スティックの値を差動二輪の逆運
動学に突っ込んでプログラム完成
• 最速賞だったらしい
→ おめでとう
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17. 投擲精度計測システム

18. まずは動画をどうぞ
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19. 何をするもの？
• LRFの走査面を地面に鉛直に置き，面内を通過した物体の位置を
測定
• 通過座標を基に成分ごとの平均値と偏差値を算出して左上に表示
• 求めた分散に応じて楕円を表示
• 測定空間はLRFの走査範囲なら任意に設定可能
• 通過日時も自動で記録 19

20. UI（１）
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各種計算結果
スキャンした
点群
測定面

21. UI（２）
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測定面
通過点
分散円
• 灰色：測定面
→ 測定する領域を可視化
• 緑色：通過点
→ 物体が通過した位置にプロット
• 黄色：分散円
→ 中心が平均，軸が6σの楕円

22. 課題と今後の展望
• 稀に測定の取りこぼしが発生する
→ スキャン周波数が8Hzしか出てないのでもう少し上げたい
• 測定した点群をファイル出力
• 筐体をしっかり作って実際に運用してみる
• そもそも，今年の競技が投擲系でないと使わない
→ とりあえずルール発表まで開発は中断

23. まとめ

24. まとめ
• やりたいことは大方出来た
→ オムニロボットは妥協してしまった
• ROSについて基礎的な使いかたを理解できた
→ ロボコンで実装するくらいの技術は身についた
• 自己位置推定やスキャンマッチングのアルゴリズムはノータッチ
→ 余裕ができたら理論も勉強する