競技ロボット

ロボット前面寸法

ロボット後面寸法

ロボット側面寸法

ロボット各種センサー

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競技台図面

ロボットの機能と性能

紹介するロボットは２００８年３月の知恵と技、子供大会の長期課題に参加したロボットです。競技内容は上図のように９Ｍ先の赤丸（１Ｍ）内に停止させる競技です。途中に５ｍｍＸ２厚の障害物が２箇所有り競技台も８０Ｃｍぐらい高くなっていました。このロボットにはフォトセンサーＸ２、カラーセンサーＸ１、ＬＥＤライトＸ２、障害物センサーＸ２、距離センサーＸ２を装備しています。それぞれのセンサー役割は距離センサーで競技台の淵（左右）を検出する。障害物センサーで５ｍｍＸ２厚の障害物を乗り越えた時に直進方向修正をする。フォトセンサーで競技台のスタート位置より移動距離を検出。カラーセンサーで目的場所を検出させる内容です。結果は会場の照明が暗くカラーセンサーが赤色を検出できずタイムオバーとなってしまいました。カラーセンサーの反応が遅いようです。ブルトザー工作基本セットをベースにしています。
緑のＬＥＤは動作モードを表します。

ＣＰＵ基板

距離センサーアンプ（左右）　　モータードライブ制御（左右）　　　センサー基板（カラーＸ１ＬＥＤライトＸ２　フォトＸ２）

システム明細

ＣＰＵ　:ＰＩＣ１６Ｆ８７７ (２０MHz)
ＲＡＭ　: RAM ３６８Byt (プログラム)/ EEROM 256Byt/フラシュＲＯＭ　８Ｋワード(プログラム)
モーターＩＣ駆動　；ＭＰ４２１２Ｘ２（１２Ｆ６７５でＩＣ制御）
距離センサーアンプ：ＬＣＭ６６０Ｘ２
ＬＥＤＸ１０（高輝度タイプ）
センサー：距離センサーＸ２（高さ判定）
センサー：フォトセンサーＳ６８０９Ｘ２（白黒判定）
センサー：カラーセンサーＳ９７０６Ｘ１（色判定）
センサー：障害物センサーリミットスイチ改造Ｘ２（障害物判定）
電源部　：ＤＣ９Ｖ（単三乾電池Ｘ６）
ＣＰＵ電源：ＤＣ９Ｖ、並列2個
モーター電圧：ＤＣ４．５ＶＸ２

可動機構

駆動部　：ダブルギヤーボックスＸ２、モーターＸ２（ＰＷＭ制御）キャタピラー

動作性能

前進、後進、４５度変更　（ＰＷＭコントロール、スピード制御）
距離センサー（高さ判定）競技台外の時後退して方向変換
フォトセンサー（競技台の白黒判定）目的サークル外周を判定
カラーセンサー（赤丸を判定）
障害物センサー（障害物を乗り越えた後に直進方向に進むように修正する機能。

開発言語

Ｃコンパイラー：FED PIC Compiler Version 14.00
＜ピンアサイン＞ＰＩＣ１６Ｆ８７７
ピン番号
RB0(33) out= I/O -----
RB1(34) out= I/O LCD RS
RB2(35) out= I/O LCD W/R
RB3(36) out= I/O LCD (ENABLE) LCD
RB4(37) out= DB4 LCD 制御
RB5(38) out= DB5 LCD 制御
RB5(39) out= DB6 LCD 制御
RB7(40) out= DB7 LCD 制御
RA0(2) in= AD1 A/D距離センサー / アナログ（使用せず）
RA1(3) in= I/O 　 LINE フォトセンサー 1 (R)Lo=白(OK) Hi=黒(NG)
RA2(4) in= I/O　段差センサー　(R) 2 Lo=段差無し Hi=段差あり
RA3(5) in= I/O 段差センサー　(L) 3
RA4(6) in= I/O LINE フォトセンサー　4 (L)
RA5(7) in= I/O　　 (key1)　スタート SW Lo=ON Hi=OFF
RE0(8) in= I/O (key2)　ストップ SW
RE1(9) out= I/O LED3
RE2(10) out= I/O LED4
RC0(15) out= I/O LED2
RC1(16) out= CCP2 距離センサーモーター回転制御（ＰＷＭ）(R)
RC2(17) out= CCP1 距離センサーモーター回転制御（ＰＷＭ）(L)
RC3(18) out= I/O LED1
RC4(22) in= I/O カラーセンサー Dout
RC5(23) out= I/O カラーセンサー Gate
RC6(24) out= I/O カラーセンサー CK
RC7(25) out= I/O カラーセンサー Range
RD0(19) out= I/O モーター回転制御1(1)
RD1(20) out= I/O モーター回転制御1(2)
RD2(21) out= I/O モーター回転制御2(1)
RD3(22) out= I/O モーター回転制御2(2)
RD4(27) out= I/O
RD5(28) out= I/O
RD6(29) in= I/O 右側センサー(R) Lo=異常(淵) Hi=正常(真中）
RD7(30) in= I/O 左側センサー(L)

プログラムソース（pdf）ここ

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フォトセンサー検出状態・カラーセンサー読み取り

フォトセンサー検出状態（検出＝ＬＥＤ　ＯＮ）・カラーセンサー読み取り高さは１０ｍｍ－１５ｍｍ前後で検出
カラーセンサーはデジタルカラーセンサーＳ９７０６（浜松ホトニクス）１２Ｂｉｔ（ＲＧＢ３色の同時測光が可能です。）
フォトセンサーは光変調型フォトＩＣ　Ｓ６８０９（浜松ホトニクス）フォトダイオード，プリアンプ，コンパレータ、発振回路、ＬＥＤ駆動回路を内蔵したフォトＩＣです。８Ｐソケット（モージュール化）に組み付けて差込式にして有ります。