八王子未来学―旅の途中

つくばチャレンジ２００９
（完全自律走行ロボットによる公道に用意されたコースの完走を目指すチャレンジ）

多羅尾さん（東京工業高等専門学校機械工学科准教授）、

山内さん（同機械工学科５年生）、江口さん（同機械工学科５年生）

２００９年１１月２０、２１日

■■第１日



■出発

１１月２０日朝、土浦市のビジネスホテルを出発。７：１５am。

途中、多羅尾先生と学生の二人は、コンビニに寄って食料を調達。

筑波・つくば市の周辺は起伏のない、まっすぐな道の続く見渡す限りの平野。

東京の北にも、こんなに広くて平べったい土地があるんだ。

筑波（近辺）育ちの浅野先生によれば、もとは広大な松林だったとか。

遠くに（唯一の起伏）筑波山がある…。

８時前に、競技が開催される中央公園に到着。

今日ここで、ロボットの自律走行の公道でのチャレンジが行われる。



（東京高専から出場する高尾１号）

■高尾１号

ボディの下部の車輪やモーターの駆動系部分は既製品。

モーターは中国製らしい。

体重は６０ｋｇ台後半で、重さのほとんどがバッテリー。

前面で目立っているＣＤ板は、雨やゴミを逃れる覆いで、

丸ければ何でもよかったらしい。

身長があと数センチ高いとレギュレーションにひっかかるので、

ロボットが傘をさすわけにはいかない。

そのＣＤの下のレンジセンサからレーザーが出て走査、

だいたい１秒間に３回、周囲を認識する。

ツノのてっぺんには、２万ｋｍ上空のGPSから信号を受け取る受信装置がついていて、

中央には、ウィンドウズメッセンジャーやヤフーメッセンジャーで使う

ＷＥＢカメラがついているけど、これはフェイクだって。

本当は画像処理に使いたかったんだけど、実装が間に合わなかった。

リモコンで動かすときは、ゲーム機のコントローラーをつなげる。

■制御の仕組み

制御については、ＧＰＳ装置と、その後ろに黒くて丸く出っ張っている電子コンパスで、

広範囲な全体の中での位置と姿勢を割り出す。ＧＰＳの情報で得られるのは、

緯度と経度だけ。それを距離で表された位置情報に変換する。

レンジセンサでは前方２７０度の角度を認識できるできるけど、

通常は４０度の範囲で見ている。

遠くから障害物を認識している場合は前もって避けようとするけど、

直前に出現した場合は後退する。

レンジセンサは２台あって、下ので前方を、上の斜めので地面を走査している。

GPS が使えないところでは車輪の回転数を割り出すエンコーダで、

現在地を把握する場合もある。

電子コンパスは、そこそこ安いものを購入。うん十万円の高いものは、

反応が速いけど、これは速い動きが苦手。

ＧＰＳも、複数の衛星の位置関係により、精度がかなり変わってくる。

真上に複数あれば、ビルの谷間でも位置が分かるけど測量の精度は落ち、

広範囲に広がっていると測量の精度は上がるけど周囲の建物や樹木に

妨害されやすくなり、いわば二律背反みたいなところがある。

それなのに、いわゆるカーナビの精度がかなりいいのはどうしてだろう。

参加している他チームの人がみんな、電子コンパスについて

「これは何？」と質問してくる。まだ珍しい。電子コンパスと

ＧＰＳの二つがこのロボットの位置と姿勢を知るためのメイン。

弱点は雨。回路に入ってしまっては困るし、水滴が付着すると

レンジセンサに影響する。夕日などの日光も影響するかもしれない。

レンジセンサは、地面の溝の認識がまだうまくできないときがある。

地面から立っている壁はＯＫ。

それと子供など、人に進路をふさがれると、進めない。



■つくばチャレンジが始まる

ついにつくばチャレンジが始まった。筑波の空は快晴。風もない。

１番目の走者は、スタートに失敗。

スタート！って司会者（＝スターター）に言われても、

まったく動かないチームも多数あるし、動き出しても、

５ｍ進んで、公園に出るゲートにつっこんでリタイアするロボットもいくつもある。

完走するチームが出るたびに「○○チームが４分２４秒で完走しました」

のように場内にアナウンスされる。時間を競っているわけじゃないのに。

二輪走行、とくにセグウェイが注目を集めていた。東北大学だったか。２番目の出発だった。

（つづく）

<このブログは八王子未来学コーディネーターがおおくりしています>