NHK学生ロボコン2022_ロボット紹介

大会で「技術賞」に輝いた本学のロボットをご紹介します。

NHK学生ロボコン2022出場ロボットの概要

NHK学生ロボコン2022では、ボールの射出を担う「R1」と、ボールの回収やラゴリ（円形ディスク）の積み上げを行う「R2」という2種類のロボットを駆使して勝敗を競いました。

R1ロボットについて

R1には二つの役割が求められます。一つはラゴリを積み上げて得点を獲得するラウンドにおいて、最初にラゴリの塔にボールを当てて崩す役割。もう一つは、攻守交代後、ラゴリを積み上げようとする相手のR2に載っている「ボールオンヘッド」を打ち落とす役割です。本機は、R1に求められる正確なボール射出能力を実現するために、ローラー式の高精度な射出機構を開発。LiDAR(ライダー)と呼ばれるレーザー光を用いる測距センサーも実装することにより、射出角度の自動制御も実現しました。さらに高速で安定したボール持ち上げ機構など、実戦を想定した高度な性能をバランス良く備えた機体となっています。

ポイント1射出装填機構

3つのローラーを使用した構造によりブレのない安定したボール射出を実現しています。ローラーの主要パーツは、ボールと接触するウレタンがずれない形状を検討し、3Dプリンターで自作。ボールをローラーに装填する押出部の構造にも工夫を施し、2球連続の高速射出を可能にしています。

ポイント2仰俯角方位角調整機構

射出機構の上下左右の動作角度を高精度に制御することにより、フィールド上のほぼ全範囲を射程に収めることが可能です。機構を支持するパーツには、あらゆる方向の荷重を受け止めることのできる「クロスローラーベアリング」を採用し、機体の軽量・小型化を図っています。

ポイント３ボール持ち上げ機構

R2ロボットから渡されたボールを、ベルトの回転により垂直に運び上げて射出装填部に送る機構です。シンプルな構造ながら、複数のボールをスピーディに安定して持ち上げることが可能です。

ポイント４LiDAR（ライダー：測域センサ）

離れた場所にある物体までの距離をレーザー光により精密に測定できる「LiDAR」というセンサーを実装し、ボールの射出角度の自動制御を実現しました。本学として初めて導入したこのセンシング技術は、大会本番で相手のボールオンヘッドを撃ち落とすうえで大いに威力を発揮しました。

R2ロボットについて

R2は、R1が崩したラゴリを元通りに積み重ねる役割に加え、攻守交代したラウンドにおいてはボールラックからボールを回収してR1に渡す役割も担います。本学のR2は、ラゴリを積み重ねているときに相手の標的になる「ボールオンヘッド」を載せた部分が、相手から離れた場所に移動できる「展開」機構を備えている点が大きな特長です。また、効率の良いラゴリ回収・積み上げ機能も有しており、確実な得点能力と攻撃に対する防御力を高次元で両立させた機体となっています。多様な機構を統合したうえで実戦に耐え得る信頼性を確保するという高難度の課題をクリアした本機は、大会本番では実装したすべての機構がスムーズに動作し、本学チームの快進撃を支えました。