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» 2010年03月18日 00時00分 UPDATE

ETロボコンではじめるシステム制御(1):目指せETロボコン!! ライントレースとシステム制御 (1/3)

ETロボコン2009参戦チームが実体験を交えながら、やさしく教えるシステム制御の基礎知識。目指せETロボコン優勝!?

[柏崎 真司(永和システムマネジメント),@IT MONOist]

 私たち永和システムマネジメントは、2009年度、「EIW@ER」というチーム名で「ETソフトウェアデザインロボットコンテスト(以下、ETロボコン)」に初めて出場しました。組み込み業界にまったく携わっていなかった私たちは、ETロボコン活動を通じて、システム制御の重要さを知り、そして、本格的にシステム制御を学びはじめました。

 本連載では、私たちがETロボコンを通じて学んだシステム制御の知識――「オンオフ制御」「PID制御」――を中心に、皆さんに紹介していきたいと思います。私たちが実体験として学び、獲得したシステム制御の知識が少しでも皆さんのETロボコン活動に貢献できるなら幸いです。

ETロボコンとは

 まず、ETロボコンをご存じない方のために、私たちが参加したETロボコン2009を例に、その概要を説明したいと思います。

 ETロボコンとは、教育用レゴ マインドストームNXT(以下、走行体)を使用して(図1)、大会公式コースの規定のライン上を走行し、いかに速くゴールするかを競い合う大会です。

教育用レゴ マインドストームNXT 図1 教育用レゴ マインドストームNXT

 大会公式コースは、単純なルートだけではなく、“難所”と呼ばれる個所があります。走行体がこれら難所をクリアすることで、ボーナスタイムを得ることができ、ゴールタイムからボーナスタイムが減算されます。難所を鮮やかにクリアし、ボーナスタイムの獲得を目指すのか? はたまた、難所は一切無視し、高速走行に命を懸けるのか? これは、各参加チームの走行戦略次第であり、ここがETロボコンの醍醐味(だいごみ)でもあります。

 参考までに、ETロボコン2009 公式コースと各種難所を紹介します(図2)(表1)。

ETロボコン2009 公式コース 図2 ETロボコン2009 公式コース
※提供:ETロボコン実行委員会
名称 ボーナスタイム クリア条件
難所1 新ショートカット 20秒 いずれも、青い丸印の間を通過
難所2 トレジャーハント 30秒
難所3 ツインループ 1つの円ごとに10秒
表1 ETロボコン2009 各難所のボーナスタイムとクリア条件

 いかがでしょうか。ここまでの内容でETロボコンとは、走行タイムを競い合うレース競技だと理解されたかと思います。

 しかし、ETロボコンにはもう1つの側面があります。ここで誤解のないように補足説明すると、ETロボコンの目的は(ETロボコン公式ページからの抜粋)、

組み込みソフトウェア開発分野および同教育分野における若年層および初級エンジニアへの分析・設計モデリングの教育機会を提供すること

です。

 つまり、単純に走行タイムを競うだけでなく、走行体の“モデリング”も評価対象となります。そのため、走行タイムが良かったとしても、モデリングが不十分では上位の成績は残せません。これが、ET“ソフトウェアデザイン”ロボットコンテストという名前の由縁です。

 さて、ここまでの説明で、ETロボコンについておおよそ理解できたかと思います。ここでもう一度、コースを確認してみてください。難所を含め、ライン上を走行(以下、ライントレース)することが、コースをクリアするために必要な基本要素であることが分かると思います。

 現在、ETロボコン2010の開催も決定しており、公式に走行体のマイナーバージョンチェンジと難所の大幅な見直しが行われることも決定しています。

 しかし、ETロボコンが規定のコースの走行タイムを競い合う競技であることには変わりありません。つまり、ライントレースは引き続き問われる基本要素であり、ETロボコン2009で培ったノウハウ・資産は、ETロボコン2010でもそのまま生かすことができるのです。

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