群ロボット勉強用機体のケースを設計試作した【8/31記事目】

こんにちは。

最近の記事で、群ロボット勉強用の機体を開発していると何度かお話しました。現在、↓ の基板を発注している最中であり、それが届いたときのためにモータを足回りとなるケースの設計試作をFusion360で行いました。

ume-boshi.hatenablog.jp

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Fusion360には慣れていないもので、今日1日かけてようやく汚いケースが完成したので、本記事で進捗報告します。


概要

仕様

今回のケース設計で取り入れた仕様は、以下の3つです。

  1. できるだけ基板全体を覆わない
  2. それなりに分解しやすい形状にする(2パーツに分割可)
  3. 電池を保管できそうなスペースを用意

使用部品

前回の試作で用いたモータは長く、場所を広く取る必要があったため、今回は下記の短いモータを用いました。

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どこまでキレイに再現すべきかノウハウがなくわからなかった。

ケースを作りたいのは、以前作成したこの基板ですが、これも適当に3Dモデルを作成しておきました。過去に電子部品を忠実に再現しないで後悔したことがありますが、今回も適当に済ませてしまいました。組立時に問題がないことを祈る…

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まだ発注基板が届いていないので、思いがけないサイズ違いがあるかもしれない。

ちなみに上から、群ロボット用の基板 → ベース基板(ESP32) → モータ駆動用基板(ATMEGA382)の構成となっています。下部のモータ駆動用基板からモータ設置位置までかなり近づけており、コネクタを使用せずに直接配線するつもりです。


試作品

途中過程や詰まったところは全く記録していないので、試作品のイメージだけ貼り付けておこうと思います。

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基板ありのイメージ

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基板なしのイメージ

3つの柱で基板を固定する予定です。覆う量をこれだけに限定しているのは、電池の配線や、プログラムの書き込み、電源スイッチの操作の邪魔にな理科寝ないからです。単純に基板の3Dモデルをちゃんと作っていないので、変な干渉を極力減らして手抜きしています。

ケースは前方と後方で2分できる様になっており、奥にある2つの柱がある方がロボットのfront側で、手前の1つの柱がある方がback側になります。

モータを設置するために高さが必要だったので、それを生かして電池の保管スペースとしました。

おわりに

雑記事ですみません。開発が遅くて1ヶ月ブログ連投チャレンジが途切れてしまうところでした…
群ロボット勉強計画については、次は明日の赤外線通信のテスト記事になります。その次は基板が届いてからかなぁ。

それでは。お元気で。

Digital Minimalistになりたい【7/31記事目】

こんにちは。本記事は、1ヶ月間ブログ連投チャレンジの7日目の記事です。

時々、スマートフォンに生活を支配されている感覚になりませんか? 私はどこに行くにもスマホを持ち歩いており、作業・移動・暇時間のどの状態でも、10分に1回くらいスマホを起動してしまっている気がします。そんなに大事なことを確認する訳でもないのに細々と集中力が切れており、自分の忍耐力の低さに嫌気が差します。
私は高校3年生ぐらいからそんな感覚を持っており、ずっと対処策を講じ続けていましたが、未だ対処しきれていませんでした。

今回はそんな自分のために「デジタル・ミニマリスト 本当に大切なことに集中する」という書籍を読んで、デジタル端末との向き合い方を再考した話です。


Digital Minimalistの概要

Minimalistとは、自分の生活に重要なモノ意外は極力所有しない人の事を言いますよね。それに対しDigital Minimalistとは、スマートフォンSNSに時間を浪費しないで、本当にしたいことに時間を費やす人を呼びます。
この動向は10年以上前からあったのですが、近年のスマホ繁栄とSNS交流文化が根付いたことで活発化してきています。



この本には、そのDigital minimalistになるメリットから、過去の人々のエピソード、方法論(デジタル片づけ)まで幅広く実践的な内容が書かれています。

amazonでの概要説明より。

AppleTwitterが巧妙にしかける依存のしくみに抗うには、もはや一時的なデジタル・デトックスじゃ足りない。これは生き方の問題で、僕らには新しい“哲学”が必要だ。すなわち、デジタル・ミニマリズムスマートフォンSNSから可処分時間/可処分精神を守り、情報の見逃しを怖れず、大切なことを大切にできる思考法=実践法。1600人超を対象に行なった集団実験から導き出されたメソッド―30日間の「デジタル片づけ」を実行し、あなたもデジタル・ミニマリストになろう。テック界の「こんまり」として話題のコンピューター科学者による、ニューヨーク・タイムズ・ベストセラー&Amazonベストブック。

SNSに依存させる巧みな技

この本では、簡単に依存してしまうSNSの仕組みが散々述べられています。まとめると大体 ↓ みたいな内容。

SNSは人間が進化して獲得してきた高度なコミュニケーション能力を無下にして、情報量が少なく質の低いコミュニケーションに時間を浪費している(「いいね」は所詮1bitの情報)。企業は社会性やギャンブル性やUIを巧みに利用して、ユーザを依存状態にしたりSNSを常識化することで、使用するメリットを深く考えさせない状態にしようとしている。SNSでの交流の広がりは凄まじく、必要性を検討する暇もなく受け入れるしかなかったが、その過剰な交流人数により情報をまともに処理できずにいる。

まあとにかく、SNSは人間の性質をうまく利用して、ユーザを半強制的に虜にしてるわけですね。

これはDigital Minimalistの視点からすると厄介極まりないですが、モノづくりの視点からすると重要な技に思えます。
開発者は、何か世界を良くするためのモノを作ったとして、使われなければ意味がありません。如何に使用上のメリットがあったとしても、飽きてしまったり、多くの人に使われなければ影響力は微々たるものでしょう。
そんなときに依存性・社会性・本能を刺激することは重要なポイントになり得ます。

例えば、画質や処理速度が超スゴイVRゴーグルを作ったとしても、一部のマニアしか使わないでしょう。ゲームやブラウジングや作業体験が向上するだけじゃ、ゲームファンや意識高い系にしか売れず、ただ個人が楽しむのみです。しかし、そこに運動による本能的な快感を覚えさせるゲームが導入され たり(beat saberとか)、VR特有の臨場感高いリモートコミュニケーションができたり(VR chatとか)、高頻度で使いたくなるギャンブル性をもたせる(例えが思いつかん)ことで、ようやく広まりを持つと思うのです。
だからVRのみで体験できるSNSを開発し、ブラウジング方法を依存性の高いものに工夫すれば、依存性・社会性・本能を刺激でき、スマホ級に繁栄する可能性はありそうです。単なる妄想ですが。


つい話が脱線しました。すみません。


Digital Minimalist化目標

昔から取り組んできていたこと

私は高校3年生から独力でDigital Minimalist計画を進めており、現在までに下記の目標を達成しようと策を講じてきました。

目標

  • ✓ ゲームは基本的に全部消す
  • SNSは自分発信のみで、他人のは基本的に見ない / フォローしない
  • Youtubeも自分発信のみ
  • // 研究室では節度を守れるため自由(音楽がメインになるため)

対策

  • 関連アプリの削除
  • アカウントのフォロー人数の調節
  • システム的に制限を何重にもかける(別記事で紹介)

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Youtubeが一番制限しづらい

アプリ削除作戦は最もすんなりと実現でき、ゲームに関しては簡単に辞められました。個人的にゲームはただの娯楽だと思っており、SNSと比べると人と密接に交流するわけではないので依存性が低いためだと考えています。
ゲームと比べてSNSYoutubeは厄介で、ブラウザでも閲覧できて制限がしづらい問題があります。スマホからアプリを消すだけではアクセスを遮断できず、よく使うサイト一覧から簡単にアクセス可能です。

そこでアカウントのフォロー相手の調節が役に立ってきます。SNSで情報を見る際には、基本的にはアカウントでフォローしたものしか現れません。よってフォロー人数を極限に減らすことでSNSの閲覧時間を解消できます。SNSはログアウトしている状態では情報にアクセスしづらいため、実は制限がしやすいのです。(フォローを解除できない立場の人で、別の解決策を知りたい方がいれば記事にします)

ブラウザでも閲覧できる上に、フォロー人数を減らすだけでは閲覧可能な情報を制御できないYoutubeは最も厄介です。フォロー人数が0人でも、おすすめ動画というgoogleの巧みな技でつい惹き込まれてしまいます。
この問題については、BlockSiteを始めとするシステム的な制限で解決を図っており、ここ数年で攻略方法が見えてきております。
その方法については、ちょっと長いので別記事にして来週紹介します!

制限を増やす

本を読んで自分1人の時間を多く取るメリットを強く感じたため、下記の目標と対処を追加しようと考えています。

目標

  • 自宅において音を聞く機会を減らす
  • 自宅でスマホを使用できない仕組みづくり

対策

  • 自宅の音響システムを排除
  • spotifyamazon primeの解約
  • ホテルのカードキーを刺したら電気が点くやつのスマホ版を製作

1つ目の目標は、ネットサーフィンのトリガーを極力減らすためです。私は音楽を聞きながら作業をしているのですが、徐々に飽きてくるので音楽を変更したくなります。それがYoutubeを見たくなるトリガーとなっています。音響システムが無い状態に慣れれば、衝動的に検索したくなる感情が生じづらくなり、なおかつ近所迷惑にならないよう、内蔵スピーカーで音楽を流さないクセが身につく可能性があります。
そのために音響システムを排除したり、音を聞きたくなるコンテンツへのアクセス制御もしたいところです。

2つ目の目標は、もはや自宅ではスマホを持たない意識づくりをするためです。スマホを使用すると、まともに生活ができない状態にすることが近道だと考えます。そのために、スマホを持っていると電気がつかない状況や、wifiがPCで使えない状態にするなどの強制力をもたせたいところです。そこで、ホテルのカードキー方式のシステムを作ろうかなと現在検討中です。


おわりに

正直、twitterで情報収集できない状態にすることで、困ってはいます。 twitterの低質な情報は排除したいですが、最新の技術動向や技術ブームを知るためにはtwitterを用いると一番効率が高いです(もはや入ってこない)。エンジニアは最新動向を知らないと、どんどん時代に置いていかれるので、いい情報収集の手段はないかと手探り状態です。

【ifeli】柔らか筆記感! Apple Pencilの新しくペン先を変えてみた!【6/31記事目】

こんにちは。 本記事は、1ヶ月間ブログ連投チャレンジの6日目の記事です。

突然ですが、皆さんが「購入して一番便利だったたもの」ってなんでしょうか?
自動車の人もいれば、多機能ボールペンの人もいるかも知れませんし、トイレのスッポンの人もいるのかも知れません。

私の場合、なんの捻りもないですが、iPadを購入したことで大いに生活が便利になったと感じています。 というのも、iPadにおけるapple pencilが、私の中のデジタル機器の入力に関する概念を大きく変えたためです。

appleストアより https://store.storeimages.cdn-apple.com/8567/as-images.apple.com/is/ipad-pro-acc-apple-pencil-witb-pdp-201603?wid=1658&hei=286&fmt=png-alpha&qlt=80&.v=1471545218458

今までは手を動かして脳に焼き付ける作業は、紙を使う方法が圧倒的に効果的でした。デジタルとアナログは完全に分離した世界のものでしたよね。しかし、apple pencilはその垣根を崩し、デジタルとアナログのいいとこ取りを実現させたのです。iPadによって私は紙媒体を持ち歩かなくても、いつでも知的作業ができるようになりました。


さて、この概念の革命を起こしたiPadapple pencilについて、非を打ちたい所がありました。。。 それは、全然「筆記感」が無かったことです。

ペンの重みは一丁前にあるのに、力のかけ方をいくらか掛けたって筆記感はほぼ変わりません。画面に触れた瞬間しか力覚的フィードバックが得られないのも、ずっと慣れ難い感覚でした。折角のトラッキング精度や速度も、フィードバックがなければ力量や距離感などの知覚が難しいです。

私はこの問題を解決するために、先日、「ifeli」というペン先を購入しました!今回はその記事です!
www.makuake.com


従来手法の問題点

ifeliを紹介する前に、今までの主流だった(?)解決法について述べておきます。

ペーパライクな液晶フィルム

私はiPadを購入した当初、このようなペーパライクな筆記感を生み出せるという液晶フィルムを使用していました。

表面の材質は撥水加工のガラスみたいな感じで、ちゃんと摩擦力や引っ掛かりがあり、それなりに良い体験を体験できていました。
しかし、使用するにつれて手垢がこびりつき、結構な強さで拭いても落ちないほどの汚さでした。

それがどうしても耐えられなかったので、その事件以降はツルツル系の液晶フィルムをずっと使っています。

// ペン先が削れやすい問題もあるらしい。

純正ペン先に高摩擦力なものを付加

この方法は私は知らなかったのですが、ペン先に高摩擦力なものを付加する方法があるようです。 具体的には、グルーガンやマスキングテープを巻くらしい。

※Makuake, ifeliのプロジェクトページより https://hayabusa.io/makuake/upload/project/14477/detail_14477_16112239476763.jpg?width=640&quality=95&format=jpg&ttl=31536000&force

確かに効果はありそうですが、グルーガンは簡単に取れてしまうし、マスキングテープはベトベトして気持ち悪いですよね。。。 こんなこと考えもしませんでした。


ifeli

商品紹介

今までの問題を解決すべく、ifeliは下記のような特徴を備えているようです。

※Makuake, ifeliのプロジェクトページより引用

優しいタッチのシリコン素材を使って、適度な引っ掛かりがある滑り感。 2種のペン先で、文字書きや、絵を描く時に最適なチップに選べられる。 静音効果に優れて作業中にコツコツ筆記音が発生しない!

私はこの特徴を見て、理想的すぎたのですぐに買ってしまいました。 私が購入したのは、低摩擦の黒いペン先です!

1箱あたり2つのペン先が入っていました。

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1箱あたり2つ入っています。

ペン先のサイズは、純正のものよりも根本が若干太いですが、全く気になる程度ではありません。

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ifeliのほうが純正よりも若干太い


実際の書き心地について

純正のペン先とifeliのペン先を使って、実際に適当に同じような文章を書いてみて筆記感を試してみました。
「どのみち字が汚いじゃないか!」などという誹謗中傷はやめてください。

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どっちみち字が汚い

まず純正については、とにかく硬くツルツルです。力加減が手でしかわからず、反映されない気がします。ペン先が細い分、目で見ていれば位置がわかりやすいかもしれません。

ifeliの方は、摩擦力による筆記感が確かに生まれていることが知覚できました。ペン先は力をかけると若干曲がり、力覚的フィードバックが高級になったように感じます。
ただ、ifeliは先端が柔らかいため、慣れるまでは今までと書き心地が異なり、力加減が難しい問題もありました(もう慣れましたが)。先端が黒いため視認はしやすいですが、太いので書きはじめの位置がちょっとずれているように感じられました。

あくまで個人的な感想ですがifeliの筆記感は、{ガラスにゴム手袋 + 爪}で書いているような感覚に近く、100均のぷにぷにタッチペンを高密度にしたような材質に似ています。


おわりに

はじめは力調節が難しいですが、慣れてしまえば高い筆記感に満足できそうです。また、液晶を汚す心配もないので長期間使い続けたいと思える商品でした!
気になった方は買ってみてください :)

では。

買ってよかった!電子工作補助グッズの紹介第一弾【配線編】【5/31記事目】

こんにちは。本記事は、1ヶ月間ブログ連投チャレンジの5日目の記事です。

今回は、電子工作をする上で今まで役に立ってきた補助グッズの紹介第一弾です。
電子工作は配線系の利便性が重要になってくるので、それをメインに紹介していきます。


配線編

ブレッドボード用のワイヤー

これはよく知られたものですよね。有名な製品ですが、昨年までは斜に構えて使用したことがなかったので、購入時には使用後の回路姿に感動しました。

この製品がないとき、構築する回路が複雑になるほどブレッドボード上の配線は複雑になります。

akizukidenshi.com

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ピン数が多いと複雑な配線になる

しかしこのワイヤーを使用すると、(違う回路だけど)圧倒的に見た目がシンプルになります。

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このワイヤーを使用するとシンプルに見え、デバッグも用意になります

そのため、デバッグするときに回路が理解しやすくなります。また、配線する際に穴が見えやすいため、指し間違えることが減ります。
※遠くの穴に配線する際は、通常のジャンパー線にする必要はあります。

ブレッドボードで試作実装する際には配線を高頻度で変えるため、始めからこのワイヤを用いて実装することはオススメしません。ある程度回路が確定してから変更すると良いでしょう。


耐熱通信機器用ビニル電線

回路をブレッドボードで実装するとき、ほしい色のジャンパー線が見つからないことがあるでしょう。そんなとき、自分で買ったこのような複線のワイヤーを使うことがあると思います。しかし、細い線の束を捻じっていたとしても、ブレッドボードに刺したときにモジャモジャとホツレることがありますよね。

そんなときに、下のワイヤーがオススメです。

akizukidenshi.com

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赤が普通の束になっている系の線で、青が単線のオススメ品

赤丸がよくある線で、青丸がオススメ品の先端です。赤丸で囲われている部分をよく見ると、2・3本の細い線がうまく刺さっていないことが見て取れます。

それに対してオススメするワイヤーは内部が単線になっており、わざわざ束をねじる必要がありません。また、結構な硬さを持っており、ブレッドボードに刺す際に、グネグネして奥まで刺さらないということもありません。

好きな長さのジャンパー線が簡単にすぐに作ることができます。1つ前に紹介したようなワイヤすら、本製品を短く切断することで作成できるのです。
時間さえあれば、もう新しいジャンパー線を購入する必要が無くなります。


ICクリップS⇔シールドクリップS

次は基板実装時のデバッグに役立つ線です。

akizukidenshi.com

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トリガー的なものが細い線でもホールド可能

片方がみのむしクリップで、もう片方がトリガー的な形状になっています。このトリガー的な形状(ICクリップ)は細い線でもホールド可能です。 またこの先端形状は、クリップで挟めない間隔のところや、背が低いピンにも取り付けることが可能です。ガッチリとホールドする形で取り付けられるため、ちょっとした振動やらでは簡単には外れません。

私は主に、みのむしクリップ側をテスターやオシロスコープに繋げるようにして使用しています。

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穴を開けておくだけでデバッグが容易に

写真のように、基板にデバッグ用の穴を開けておけば、電源供給からオシロスコープでの電位の確認まで簡単にできるようになります。M5stackに適応するとかだったら難しいかもしれないですけれどね。


ジャンパー線を入れるケース

最後は、ジャンパー線のケースです。 これはJVCの有線イヤホンのケースで、使い道がないものの良い箱だったので、ジャンパー線ケースに再就職させました。

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持ち運ぶのにちょうどよいサイズで、そんなにダサくない。と思う。

単体で売っているものではないですが、あまりに丁度いいサイズだったので気に入って使っています。大体50本くらいは入るので、外出先でちょっとした工作をしたいときにでも十分な容量を誇ります。
ケースに引っかかりがあり、カバン内でも勝手に開かないような安心感もあります。


おわりに

今回は電子工作をする上でオススメの、配線に関する補助グッズを紹介してきました。

ある本では、電子工作の問題の9割は配線面で生じると言われているほどに、配線には問題が生じやすいところです。そんな配線問題について、今回紹介した製品を皆さんが使うことで解決したら嬉しいなと思います。

それでは、また。

群ロボットの分類や基礎知識、通信周りをちょっと勉強したので、絵付きでまとめてみた【4/31記事目】

こんにちは。本記事は、1ヶ月間ブログ連投チャレンジの4日目の記事です。

今私の中で、群ロボット勉強計画が進行中です。群ロボットは複数のユニットが強調して作業を行えるように、ロボット同士で通信して情報共有しなけねばなりません。なので群ロボットでは通信方法が1つの肝となると私は思っています。例えば、近距離のみで通信できる方式を用いた場合、実際の「動物の群れ」的な構図を実現できそうです。それに対し、各ユニットがサーバを介して長距離でも確実に通信できる場合、文明的なツールにより誰とでも対話できる「現代社会」のような目的特化の構図も実現できそうです。

ということで今回は、既存の群ロボットがどのような通信方式を採用しているかメインに調べてみました。そのついでに、基礎的な群ロボットの知識をも勉強し、個人的な想像イメージ付きでまとめてみました。勉強を始めたばかりなので、間違っていることがあればご指摘いただけますと幸いです!

群ロボットの分類や基礎知識

ユニット同士の関係

ユニット同士の関係としては、3種類に分けられます。// 調べてもほぼ動画が出てこなかったので、古い分類法なのかもしれないです。

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latticeとchainの違いを私には判別できません。。。

  • lattice-based - 移動可能なロボットが立方体や正八面体などの格子型をしたパターンで接続し・変形する方式です。基本的に制御は、個々のユニットが並列に分散処理するらしい。
    // GUGEN2020に投稿されていた作品にこれがあった気がする。現在HPがメンテ中で探せなかった。

こんなやつ ↓

www.youtube.com

  • chain-based - ロボット同士が物理的に接続して、蛇型や木構造を持つものです。基本的に、ユニットが動作する構造はシリアルです(←1接点ずつ動く的な?理解できなかった)。空間的な汎用性が高くなり、任意の点や方向に到達しやすいらしい。
    // 普通のヘビ型ロボットなどよりはパワーで劣るらしい。

↓ みたいな群ロボットだと思っています。多分。。。

www.youtube.com

  • mobile-based - 環境を利用して移動できるユニットを持ち、複雑なchainやlatticeを形成することや、個々に離れて移動もできる。 → 仮想的な巨大ネットワークを形成できるらしい。
    // ベイマックスのmicrobotとかもこれに当たるのかなぁ。

こんなやつ ↓

youtu.be


制御場所

システムで目的を達成するためにどの個体が考えるかについては、2つの手法があります。

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中央集中制御と分散制御ではMasterの有無が異なる。

  • 中央集中制御 - 全ユニットの情報や、目的の進行具合をすべて管理するMasterが存在する方式です。数が多くなるにつれて、管理が大変になったり、距離の離れたユニットとの通信が遅延するようになるそうです。まあ、1000個単位になるとですが。重大な問題点としては、Masterが死ぬとシステム全体が死んでしまうことです。
    // 目的は達成しやすそうだけれど、群ロボットとしての意味はあまりない気がします。

  • 分散制御方式 - 個々のユニットが独立に考えて、近傍同士のユニットと相互作用しながら制御する方式です。自然と分散処理が行なえたり、個数の変化に強かったりするようです。全体の状況を常に把握することが難しかったり、人間が理解し難い制御法になったりといろいろと面倒くさそう。
    //こっちのほうがロマンのある制御法ですよね :)

環境認識用のセンサ

障害物が移動するなど、環境が変化するような場合は周囲環境を取得する必要があります。そのため、赤外線近接センサやLRF(レーザでのToF)、超音波測距センサ、ソナー、カメラなどが使われています。そのうち赤外線近接センサは、近くに壁がある場合に反応するやつです。小型で搭載しやすいため最もよく使用されているそう。これ以外を使う場合、値段と精度の兼ね合いで使用するものは変わりそうです。絶対距離を測りたい場合はLRFを使用し、精度が低いが安価な超音波測距センサも選択肢にのぼるでしょう。周囲環境で、障害位置やユニットとの関係、自身のおおまかな移動距離を取得したい場合はカメラを使います。カメラは前方を移すものもあれば、ロボットの天井部に取り付けた曲面型ミラーと組み合わせて、360度周囲を取得する手法もあります(道路のカーブミラーみたいな)。

移動方法

タイヤ型、キャタピラ型、脚使用型、ハイブリッドなものがあるようです(英訳が思いつかなかったので割と個人命名)。

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脚使用型のは見たことがありません。

  • タイヤ型 - 2つのタイヤをDCモータ/サーボモータで動かすものや、3つのモータで全方位移動できるもの、4輪駆動のものがあるそうです。タイヤ型は障害物を乗り越えることに弱い欠点があり、エネルギー効率の良さやパワーが出る利点があります。

  • キャタピラ型 - 帯型のタイヤ?を用いて、移動するロバストなもの。地形の変化について強いです。

  • 脚使用型 - 組み立てが複雑で、制御が難しい。そのため、非常にゆっくり移動することになり、着地時のインパクトも問題になります。問題児ですな。


通信手法(物理層

サイズ・コスト・環境などによっていくつかの選択肢が使われている。そのうち、主に中央集中制御と分散制御の分類で違いがあるっぽい。

手法としては近年使えるものが増え、Bluetoothwifi、stigmergy、赤外線通信やvisual communicationなどがあります。stigmergyとは、「環境に残された情報に対する反応」という意味らしく、蟻が移動時に残すフェロモンのような感じです。他にも、有線でSerial通信するものや、XBee系の通信規格を採用しているものもあります。

プロトコルについてはいまいち調べきれていないので言及できません。。。

Bluetooth(BLEを含む)

最もコスパが良い手法らしい。個体ごとに異なるIDが必要になります。BLEはBluetoothのうち低消費電力な規格で、赤外線通信などよりは長距離で通信できるため、今後広く使われそうな予感がしますね。Bluetoothでもメッシュネットワークを構築できるらしく、群ロボットにも採用できそう。

採用ロボット例

Wi-Fi

Wi-Fiは中型のロボットで、大量のデータを送信する際に使われます。放射線?に弱い。ESP32が結構安くで売っているので、今後はこの手法が広まっていきそうだと予想しています。ESP32のWi-Fiでもメッシュネットワークは構築できるんですね。知らなかった。

採用ロボット例

visual communication

異なる色のLEDによって状態やらを表現し、上部に取り付けたカメラでそれらの色を読み取ります。エコで簡単に導入できる手法ですが、太陽光や他の光源に弱い特徴があります。調べてる限りではほとんど採用されていなさそう。でも、360度周囲の映像を取得する方法は好きです。

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制御しにくそうだけどロマンを感じるのでやってみたい。

採用ロボット例

赤外線通信

私が調べている限りでは、一番多くの群ロボットで採用されているように感じました。近距離でのみ通信可能な特徴を活かし、一定距離を保ちながらメシュネットワークを構築して制御するmobile-baseの群ロボットで多く採用されています。赤外線を用いたものは、全方位に赤外線の信号を送信するものばかりです。receiverは1つしか無いものもあれば、送信機と同じ数を搭載しているものもあります。

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赤外線通信するにも種類があります。私はkilobotが好きなので載せときました。

採用ロボット例

ZigBee, XBee

Bluetoothと似た規格という印象しかないです。XBeeZigBeeは、Bluetoothよりも消費電力が抑えられるようです。まあ、最近はBLEが普通に使えるので、安く済ませたいとか、汎用性を重視しない場合はZigBeeを使えばいいんだと思います。(参考サイト

採用ロボット例

UART、CAN通信

chain-base方式の群ロボットで使われています。物理的にユニットが接続されているから、無線よりもCAN通信のほうが通信エラーが少ない特徴があるのかな?

採用ロボット例


おわりに

流石に1つの研究分野に関して、広く知識を身に着けようと思うとかなり骨が折れました。実は一番知りたかったプロトコルの部分について、どの資料でもあまり詳しく載っていなかったので、別で再度調査が必要そうです。。。


かなり参考にした文献