Training TracerのHardware Blockset


Training Tracer Ver.2の機体の仕様を知らずにHardware Blocksetを使って躓いたところ

  • Swithブロックの出力は初期値が1で押下時に0になる
  • Motorsブロックの入力は右モータはdirection=0で前転で、左モータはdirection=0で後転になっている。転方向を左右で揃えるために一方の入力を反転したいがエンコーダは初期の回転で正回転(前転)と判定しているため、モータの回転向きを修正するとこちらも修正が必要になる
  • バッテリ電圧は回路図を参照すると上段20kΩと下段10kΩで分圧している。ADCのリファレンス電圧が3.3Vで分解能が12bitだとするとバッテリ電圧5V時にSOCの信号は2068程度になりそうだが、結構誤差が大きいようだ。マイコンのADCポートの入り口にコンデンサが無いのも気になる
  • Embedded Coder Support Package for STM32の必須ファイル

    Training Tracer Ver.2のソフトをsimulinkで書く場合、Embedded Coder Support Package for STM32が必須になる。
    Embedded Coder Support Package for STM32のセットアップ時には、さらに別のソフトのインストールを求められて戸惑った。
    ①ARM Compiler
    コンパイラーを別途ダウンロードする必要があり、アカウントの作成も必要になった
    ②STM32CubeMX
    STM32マイコンのプリフェラル設定そのコードを出力するソフト、ダウンロードにはSTMのアカウント登録が必要で、MATLAB上からそのソフトを動かすにはソフト上でのログインが必要

    小容量リポ充電器


    前回の予想をもとにAmazonで販売されているTP4056搭載の充電モジュールを購入してみる。
    ラッキーなことにモジュールがVカットで割板されていなくて機構は3つ繋げた状態で使用することができた。ちなみに電源は基板の裏面でUSBからの給電をジャンパして3つのモジュールに振り分けている。
    モジュールに搭載されているICはTP4056Xではないようで充電電流はデータシートの値の抵抗にしてもずれていた。といっても電流を実測しながら抵抗値を調整するとターゲットの電流に設定できた。
    100mA未満のセル毎に充電するにはこれで十分なように思う。

    大会に出せなかった機体


    2025年大会用に開発してたけど運動性のが悪くお蔵入りした機体。
    マイコンをRX631からRX671に変更してスマートコンフィギュレーターのコードを利用するソフト開発に移行したのと、バッテリを3セル構成にして高速域での加速性能向上、機体ヨー慣性を減らしてターン速度を上げようと試みた。しかし、左右のターン特性が大きく異なるのと、ターンの再現性が低く大会には持ち込めなかった
    吸引力不足もMK07-3.3を10V駆動で使っても、同じファンをCL-0614-10250-7の6.5V駆動に比べて吸引力が劣っていた。


    また、ジャイロを別基板にして振動を逃がす構成にチャレンジするも、ジャイロ子基板を固定する両面テープの面積を小さくしすぎて、基板間のワイヤーの張力にスポンジが負けて水平に設置できなかった

    マイクロマウス2025


    大会を運営してくださった皆様ありがとうございました
    運よく5回完走でき3位入賞と、マイクロマウスタックチャンでも特別賞を頂きました

    試走日の土曜日は試走時間のロスタイムに駆け込み何度か探索走行を確認。探索していると変なところでターンして壁にぶつかる。撤収前に一度だけ発生時の様子を録画することができたのでマウスパーティに向かう。
    その夜に録画とプログラムを見返していると、右ターン中に左壁の壁切れの検出を無効にしそびれていて、その影響で直線に入った直後に壁切れが起きたとして距離補正が誤動作していた。ただし、このバグは2023年から入っていたようなので、今までは運よくターン中の壁の反射が低くて壁切れ条件を満たしておらず、処理が漏れていても問題なかったのが、今回の大会環境では壁の反射量が大きかった為に壁切れ判定が動作して露呈したようだ

    大会本番、出走順が真ん中くらいだと全面探索した人が少なくて誰も走っていない箇所を走るとタイヤへの埃の付着が多い。ちょっとオートスタートは厳しいかなと思っていた矢先にリタイヤ。それでもほぼ全面探索ができており、最短経路ではないけれどそこそこいい経路までは取得できていた。

    黄色が最短経路候補の未探索区間。

    2~4走目は直線速度、加速度、ターン速度の様子を見ながら走行して5走目は最大パラメータで完走できた。
    直線速度6.5m/s,直線加速度40m/ss~20m/ss,斜め速度5m/s,斜め加速度30m/ss~20m/ss,90°ターン2m/s,180°ターン1.8m/s,その他が1.7m/s。ターンの最低速度は去年よりも0.1m/s速いが、数字上同じの加速度は去年よりもリミットを早めにかけているので遅いし、電圧不足で最大速度まで到達していたかも不明。

    素晴らしい大会を運営してくださった皆様、ありがとうございました。

    Training Tracer Ver.2のハードウェアで躓くところ


    ①ファームウェアの書き込み中に左モータが回転する。
    書き込み中にプルアップされるポートがモータ制御用に割り当てられているため。上の写真のようにプルダウン抵抗をつけると良い

    ②パワースイッチをONにしないと書き込みができない
    マイコンボードにUSBを繋ぐとマイコンボード上のLEDが点灯するため、一見書き込みができそうに思えるが。この状態ではSTMマイコンに通電しておらず書き込みできない

    Training Tracer Ver.2関連情報置き場

    資料が複数サイトにあって迷うので備忘録
    RT社
    Training Tracer Ver.2 Download Contents
    組み立てマニュアル、Arduinoサンプルスケッチ
    GitHub – rt-net/TrainingTracer_V2_Hardware: Training Tracer Ver.2のハードウェア資料です
    CPUボードの改造箇所、回路図

    MathWorks社
    Line Trace for Micromouse with Simulink – File Exchange – MATLAB Central
    Simulinkのモデル
    GitHub – mathworks/Line-Trace-for-Micromouse
    同上、MATLAB環境構築方法など
    How to Make a Line-Following Robot Using STM32
    解説動画
    マイクロマウスで学ぶ!ロボティクス開発 × モデルベースデザイン入門
    54分30秒~解説