検証

モータ周りの検証

ロボコン4号は長時間自立するようになったがランダムに動きまわる。
検証用の動画を公開したので、以下を見て貰いたい。

You need to a flashplayer enabled browser to view this YouTube video

左右のモータに同じ電圧を掛けているのだが、回ったり回らなかったりしている。
モータに掛かっている電圧がしきい値近辺で、回る回らないは偶然に委ねられているのだ。システムとしては電圧をかけモータを駆動させているのだが、動かないつまり外部から力が加えられたのと同じ状態になっているので落ち着きのないランダムな動きになっているのだ。

落ち着きのないランダムな動きの時の倒立振子ロボットは重心の真下に車輪の中心が乗っていて非常に安定している状態なことが多く、この場合そもそもモータに電圧を掛ける必要がないのである。つまりモータが確実に回り出す電圧を調べ、それ以下の電圧の時は電圧0Vにしても問題ないはずだし、もしかしたらせわしなくランダムに動くのを抑制できるかも知れない。

考察

カルマンフィルタの特性

『カルマンフィルタを通して得られる姿勢角度は、どのタイミングでもある程度正確な値である。』という前提で姿勢制御を行っている。
あらかじめ安静時の筐体の垂直時の角度を求めておき、目標の角度を安静時の角度になるようにPID制御しているのだ。

安静時の角度からすこしずらして目標の角度を設定するという実験を行ったところ、筐体は走りだした。

これの意味することは、水の入ったペットボトルなどの荷物を重心よりずれた位置に乗せると、筐体の重心位置が変わり走りだしてしまうということだ。これも何らかの対処が必要な案件である。