t-hom’s diary

主にVBAネタを扱っているブログです。

LEGO Mindstorm EV3 ライントレースボット 小回りが効くようにタイヤを改良

先日作成したライントレースボットだが、小回りが効かないことによるコースアウト問題に悩まされていたが、ソースコードを直してもうまくいかず、そもそも物理的限界があるようなのでマシンを改良することにした。

まず初号機。こちらは後輪2つを前輪と同じくらいの幅で配置していたが、摩擦が大きくて全然曲がり切れない。

初回の改造では後輪を中央に寄せてしっぽを振るように稼働できるようにしたのだが、これでもまだまだ小回りは難しいことが分かった。

どうも幅の太い前輪の摩擦が足りず、滑っているようだ。

左旋回したいときに下図の摩擦Aと摩擦Bを考えてみる。

曲がりきれていないマシンを観察したところ、2つの要因を発見した。

  • 摩擦Aが不足していることによって左タイヤがその場にとどまることができずに右タイヤに引きずられて一緒に進んでしまう。
  • 摩擦Bが強すぎることによって後輪が右方向にスライドできていない。

更に摩擦Aが足りない(つまり前輪が滑る)要因として、タイヤが幅広なため荷重が分散してしまい十分な摩擦力を発揮できていないのではと考えた。

そこで今回は、細幅のタイヤを調達して後輪はボールキャスターで置き換えることにした。

完成したのがこちら。

タイヤの左右回転比を1:10にして周回動作させてみたところ、うまく小回りできている。
youtube.com
(線の周りをまわっているのはたまたま軌道が合ってるだけで、ライントレースではない。)

次にライントレースさせてみたところ、こちらもうまくいった。
youtube.com

よし、これでマシン部分の基礎は完成した。

次にセンサーを複数個つかってよりスムーズなライントレースができるように改良していこうと思う。
PID制御の実装に向けて一歩前進した。

以上。

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