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最近の高専ロボコンに感動したブログ

高専ロボコン第30回大会も近いということで最近の高専ロボコンに感動した自分が満足できそうなデータベース構築のために情報を蓄積していくためのブログです。

奈良高専A 大和(ヤマト)

 遅くなりましたが、近畿地区初、奈良高専初の全国制覇、おめでとうございます。

 様々なメディアで詳しく取り上げられているのと、本気で隅々まで書くと3万文字は軽く超えると思ったのとで、試合のダイジェスト、誰も注目していない私が気に入ったところ、そして 昔からの思い出だけを徒然書くことにしました。「大和」についてよく知りたい方は、ロボコンマガジン2016年3月号を買いましょう。私は買いました。*1

ロボコンマガジン 2016年 03 月号 [雑誌]

ロボコンマガジン 2016年 03 月号 [雑誌]

 

試合内容

地区大会

初戦の1回戦第3試合

 神戸市立高専Aチームの「射程犬9」と対戦。開始14秒で決着がついたと思いきや、相手陣ポールと中央ポールそれぞれ1本ずつ外した。相手陣ポールは巨大な輪、サンバーストで確保し開始24秒で8対0、Vゴールにあと一本という状況を作り出した。しかし、再装填に時間がかかり、調整不足であったのか、最後の1本を4回目にして入れ、結局2分54秒かかってVゴールで勝利した(9対3)。対戦相手の神戸市立は途中リペアをするなどで試合時間の半分以上は動いておらず、自陣ポールの3点を獲得しただけに留まった。これが1分未満でVゴールができる対戦相手であったら初戦で敗退していただろう。

2回戦第3試合

 全国大会優勝を目標に切磋琢磨してきた和歌山高専との対戦である。その主力であるAチームの「梅王(バイキング)」は前の試合で56秒でVゴール勝ちをしており、奈良が1回戦のようになかなか輪が入らずにいれば負けてしまう可能性は多いにあった。

 開始13秒で8対2でVゴールにあと1本、前の試合と同様に相手陣の右ポール、いつもの射出位置からもっとも遠いポールを外した。しかし、奈良に焦りはなかったようだ。誰が放っても入りそうな巨大な輪、サンバーストで最後のポールに掛け、29秒でVゴール勝利(9対6)。和歌山のチームメンバーが悔しさを感じるのを遅らせるぐらいの早い決着がついたように見えた。

準決勝第1試合

 舞鶴高専Bチームの「光鶴(コウカク)」との対戦。奈良は青ゾーンでは初戦となる。最初の一斉射出で相手陣の真ん中のポールを外すも、開始14秒で2対8とし、必殺のサンバーストでVゴール勝利(3対9)。21秒、近畿地区大会最速のVゴール記録となった。この間、舞鶴高専は光鶴は自陣ポールを3つ決めただけだった。

決勝戦

 Vゴールだけでなく近畿地区唯一の10点以上の大量得点で決勝にあがってきたチームがいた。明石高専Aチームの「わっさん」であった。明石高専といえば、1996年第9回大会テクノカウボーイの地区大会優勝、全国大会準優勝を思い出されたい。今回の「輪花繚乱」はテクノカウボーイによく似た競技である。リメイクしたのではないかと思わせられるほどである。当時の勢いも明石高専にリメイクされないうちに速攻で奈良は勝ちたかったのではないか。

 奈良は開始13秒までに輪を一斉に放っていくが、明石に邪魔されて相手陣ポールに1本しかはいらなかったが、6対0とリードした。しかし、奈良はサンバーストで決着がつけられないため、輪を装填しにスタートゾーンへ戻らざるを得なかった。その隙に42秒で明石に自陣ポールを全て決められる。明石の妨害をかわしながら、外していた中央ポール右、そして相手陣ポール右を決め、Vゴールにあと1本(相手陣ポール左)とするが、圧縮空気を使い尽くしたのか、正常動作しなかったのか、輪の装填のついでなのかわからないが、ペットボトルで作られた圧縮空気タンクを付け替えにスタートゾーンへ再度戻っていた。その隙に明石に中央ポール2本掛けで8対8の同点とされた。Vゴールにあと1本の状況の分だけ奈良が有利なのは変わらなかったのだが、明石に何度も邪魔されて相手陣ポールに輪が届かない。2分7秒過ぎから明石に中央ポール右を決められ逆転され、さらに中央ポール左も決められ8対10と突き放された。最後にもう一度明石の妨害を掻い潜ろうと狙いを定めるも輪を発射できず試合終了。8対10で明石に惜敗。

 地区大会の番組で何故負けたかクローズアップされていた。サンバーストの使い所を間違えたのであった。これは試合直後に奈良のメンバーが気付いていた。

 番組よりもさらに憶測も含めて深く掘り下げると、まず試合直前のインタビューの時点で、最初にインタビューを受けた奈良の大和チームメンバーにはVゴールで勝利しか頭に無かったのではないかと思っている。明石は奈良のコメントを聞いてニタニタと笑っているようにも見えた。本当はそんなことで笑顔であったわけではないだろうが。

 奈良からみて相手陣ポールを一斉射出のときに二つ外したのも奈良にVゴールを以外を考えさせ難くなった要因と私は考えている。前の試合までの奈良がサンバーストを使っていたのは最初の射出で外していた相手陣にあるポールを確実に獲得したいときであった。決勝では奈良がサンバーストを使おうとしたときに、明石がフェイントしたり態と巨大な輪であるサンバーストに絡めとられようと2本のポールの前をどちらもがら空きにする陽動行動をして奈良の注意を完全に奪い、奈良にサンバーストで中央ポールの複数本掛けをすることを忘れさせようとしているように見えた。奈良の相手陣ポールへの輪の入りが悪いことは前の試合までに両者分かっているはずであるから、明石は見事に心理誘導ができたたようにみえるし、奈良は完全に明石の術中に落ちたように見えた。3人いれば奈良の誰かが気付いてもよさそうなものであった。*2会場の雰囲気に飲まれていたのかもしれない。本当はどうだったのだろう?

全国大会

全国大会初戦、1回戦第2試合

 対戦相手は輪投げをするカウボーイに似せたロボット、群馬高専の「上州カウボーイ(ジョウシュウカウボーイ)」であった。

 序盤、奈良はこれまでの試合で外したことがない自陣ポールを一つ外してしまい、スタートゾーンへ戻って輪を装填し直さなければならなかった。相手はVゴールを達成できないまでも最高8本のポールに入れられる実力を持つ。このまま輪が中々入らなかったら初戦敗退もありえた。開始39秒で2対3と上州カウボーイに逆転され、中央ポールと奈良側のポールを先に狙われる事態に陥ったが、55秒過ぎにスローゾーンに戻れた。だが、サンバーストの位置あわせに手間取り、1分38秒で漸く自陣ポールを全て獲得できた。ここからやっと奈良が調子を取り戻し、上州カウボーイは中央ポールに全く決められなかったことも幸いし、7対3で勝つことができた。

 ロボコンマガジンによると、この試合をスマートフォンなどで撮影しており、試合後に映像から大和の調整を行ったらしい。

2回戦第4試合

 福島高専「ぐる輪(グルリン)」との対戦。奈良の大和は、全国大会最速の開始29秒で、サンバーストによる3本掛けのVゴール(17対2)で勝利した。奈良の大和は一斉射出型だけでなく大量得点型でもあることを証明してみせた。

準々決勝第1試合

 関東甲信越地区を大量得点だけで勝ち上がり、奈良と同じ一斉射撃型で地区・全国大会合わせても最速12秒Vゴール記録を持つ産業技術高専荒川キャンパスの「荒鯊(アラハゼ)」との決勝戦を駆動システムに故障を抱えながら再試合に持ち込んで制した、明石の「わっさん」クラスの防御機能も強い強敵、長野高専「C-RAZair(シーレーザー)」との試合である。壮絶な試合展開になると思いきや、試合の後半まで謂わば「ぐだぐだ」な試合で、試合時間の半分ぐらい両者スタートゾーンに居たのではないだろうか。

 奈良は開始14秒で1対4と自陣ポール3本と相手陣ポール1本に輪を入れ、リードしたが、直後からしばらくはスタートゾーンで20秒の何もできないペナルティを受けるなど、もたついた。後に相手陣ポールに入っていたこの1本が幸いする。一方長野は、自陣ポール3本目が中々はいらず、4度目の1分49秒でようやく自陣ポール3本目を獲得し、直ぐに中央ポールも獲得し、4対5と奈良に迫ってきていた。

 防御に優れた長野を相手に相手陣ポールに輪を入れてVゴールを目指すのを諦めた奈良高専は中央ポールで2分32秒に3本掛けを成功させ、大きくリードしたかと思ったのも束の間、長野も中央ポールに3本掛けを成功させ、14対15と奈良にまたもや迫ってきた。しかしこのとき2分42秒。長野は関東甲信越地区大会の再試合の再現を願うかのように中央ポールにラストショットを放つが入らず、両者得点合計29点という大量得点試合を奈良が制した。辛勝ではあったが、最初の一斉射出で入っていた相手陣ポール1本のおかげであったと言ってもよいだろう。

準決勝第1試合

 対戦相手は近畿地区大会決勝戦で敗れた明石高専「わっさん」であった。準決勝以降でリベンジの機会を得られるとは奈良の大和は対戦組み合わせに恵まれているかもしれない。

 奈良は一斉射出の調子が悪かったが、それでも開始27秒までに自陣ポール全て、中央ポール1本、相手陣ポール1本と5対2で明石にリードを築いていた。明石は自陣ポールに輪が中々入らなかったが、1分27秒で自陣ポール3本目決め、自陣ポールの一つを守りながら中央や相手陣のポールを狙う戦術を実行し始めた。一方、奈良はこの間も、そしてこの後しばらく、いつもの一斉射出の位置に留まって動かずにいた。輪が中々入らない明石に時間と輪を使わせ、必殺のサンバーストで3本掛けを狙う機会を窺っていた。

 明石が1分43秒に5対4と奈良に迫ってきたとき、奈良は再び動き始めた。まずは輪を二つ放った。入らなかったが、奈良に焦りはない。一方、明石は奈良がVゴールを狙わず、サンバースト3本掛けの得点差をつけようとしていると悟ったのか、2本掛けの射出位置調整に入るが、2本掛けをしてもその後に得点する時間が無いことに焦ったのか、フェンスに機体をぶつけて2本掛け用の輪の一部が射出装置から外れてしまい、スタートゾーンに戻らざるを得なくなった。奈良には千載一遇のリベンジ機会が訪れた。2分49秒に3本掛けを成功させ、そのまま15対4で勝利し、見事リベンジを果たした。

 地区大会がどうであれ、奈良は自分達自身の嫌な癖・拘りを捨て去っていたことを長野戦、この明石戦で証明し、成長していたと私は思っているが、皆さんにはどう映ったであろうか?

決勝戦

 対戦相手はこの全国大会で強豪を破って勝ち上がってきた高松高専の"Beehive(ビーハイブ)"であった。これまで最速59秒でVゴールをした最強級のライバルが最高のステージに登りつめてきてくれていたことは高専ロボコン冥利に尽きるのではなかろうか*3

 試合は、奈良が序盤の一斉射出で7対0と開始19秒で高松を大きく引き離し、直ぐにサンバーストを中央ポールに発射して3本掛けを成功させ、29秒でVゴールし、近畿勢初優勝、奈良高専初優勝を勝ち取った。

奈良高専A 大和(ヤマト) 画像URL

NHK高専ロボコン ライブストリーミング サイト 近畿地区大会 出場校データチェック ページより

上記サイトの都合で画像が閲覧できないことがあります。

特徴

  • 移動システム:四輪オムニホイール+四輪補助輪
  • 射出エネルギー源と格納方法1:圧縮空気(ペットボトル)
  • 射出エネルギー源と格納方法2:ゴム
  • 射出装置1:エアシリンダ押出カタパルト(押出型)(自陣)x3
  • 射出装置2:エアシリンダ押出カタパルト(押出型)(中央)x3
  • 射出装置3:エアシリンダ押出カタパルト(押出型)(相手陣)x3
  • 射出装置4:ゴム引張弾性利用カタパルト(パチンコ型)(汎用)x1
  • 照準/測位システム:機械式(所定の位置につく),なし(目視)
  • 通信システム:Bluetooth(浅草ギ研のBlue Master利用)
  • コントローラー:ゲームパッドWiiクラシックコントローラー)x2
  • 操縦者:2名
  • 自律機能/自動機能:未確認
  • 妨害装置:なし

フレーム

 私個人は剛性が高い方が好きだが、勝てるんだったら剛性を落としても良いと考える。全国大会番組*4で奈良高専の「大和」が周長13mのサンバーストを射出するところがスローモーションで映されていたが、壊れるんじゃないかというほどフレームが揺れていることがあった。地区大会4戦、全国大会5戦、合計9戦、表向きにはフレームに問題が起きなかったところをみると、S-N(Stress-Number of cycles to failure)線図を念頭に際どい設計をしていたのではないかと思わせられる。実際はどうだったのか?10回未満でS-N曲線を意識する設計というのもどうかとは思うが、和歌山高専のように1000回以上の練習をすることがあるのなら、意識すべきだろう。ロボコンマガジンでは強度が足りないところを経験則でトラス構造を付け足したとあったが、それだけだったのだろうか?*5

S-N線図とは

一般に、材料が振幅一定の繰返し応力を受けるとき、材料の疲労により、ある繰返し数で破壊に至る。繰返し応力の値を下げるに連れて、材料が疲労破壊までに至る荷重の繰り返し数は増えていき、長寿命となる。このような繰返し応力の大きさと荷重繰返し数の関係を表したのがS-N曲線である。S-N曲線で、負荷応力を下げていくと106回 - 107回辺りで曲線が折れ曲がって水平となり、無限回繰り返しても破壊に至らなくなるとされる繰返し応力の下限値が存在する場合がある[5]。この時の応力を疲労限度(fatigue limit)または耐久限度(endurance limit)と呼ぶ。

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/14/Curva_de_fadiga.jpg

出展:ウィキペディアの執筆者. “疲労限度”. ウィキペディア日本語版. 2015-10-31.

https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%96%B2%E5%8A%B4%E9%99%90%E5%BA%A6#.E5.AE.9A.E7.BE.A9

, (参照 2016-03-06).

加筆

 『高専ロボコン2015 出場ロボット解剖計画』によれば、輪が入る率に大きな影響がある機体・装置の剛性を最低限維持しながら重量の増加を抑え、輪の直径を大きくすることでその精度を維持または高めたという。

pages.rohm.co.jp

 

圧縮空気タンク

 今回の大会で、沢山のエアシリンダーを積んだ機体はあったが、その中ででも、エアシリンダー毎に1つの圧縮空気タンクを割り当てていたのは奈良の大和だけではなかっただろうか?また、圧縮空気を流すホースやバルブをエアシリンダ毎に与えたほうが合計重量が軽いから採用したのであろうか?

アシンメトリー

 大和をじっくりと見せる画像・映像がないので、「なるべく正確に描け」と言われたら自信がない。勝利に繋がるから採用されているのだろうが、私はあんまり好まない非対称設計であり、赤・青ゾーンで射出装置などの向きを変えなければならない方式を採用しているから好まないのかもしれない。直感的に言えば、勘違い、間違いを起す可能性が高かったのではないか。そこは若さからくる柔軟性と練習で錬度を高くして克服したのだろうか。

カートリッジ式モータードライバー

 扱う電力(電流)が大きいために、モータードライバー回路が高温で発熱し、樹脂など溶かし、最悪発火点に至って燃え出すなどの事故を高専ロボコンでは毎年見かける印象がある。今年も高松高専の"Beehive"の回路がテストラン中に燃えていた。奈良高専の大和では、そういった事態に陥ったときには、予備の回路基盤をそっくり交換するのではなく、損傷した部分だけを交換できるようにカートリッジ式を採用している*6

 このカートリッジ式について、ちょっとよくわからない点がある。損傷した部分だけを交換とあるが、具体的にはモータードライバー回路をどのように分けているのだろうか?また、交換の要の部品であるディップストレート端子が抜けたことはないのだろうか?

 そういえば、カートリッジ式(モータードライバー)回路は関東か東海北陸(岐阜高専?)のチームが数年前に採用していたように記憶していますが、それが初めてでしょうか? 

全国優勝するために奈良高専がしてきたこと

 機体自体についてもうちょっと触れたかったが、全国優勝をするためにしてきたことを拾える範囲で集め、私が気になったことをピックアップしてみた:

  • 部屋の確保
  • 安く直ぐに手に入れられる購入先の確保(と取引関係の維持)
  • 5年生の出場

部屋の確保

 他校の殆どでは20世紀中に解決している問題だろうと思っていたが、例外がスターキングを送り出した奈良高専であったとは思わなかった。奈良高専では2007年にロボコンプロジェクトが発足・結成されるまで高専ロボコンで利用できる常設・専用の部屋がなかったらしい(出典:2015年放送の全国大会番組より)。あったのかもしれないが、そのプロジェクトで部屋を確保するまで暫くはなかったようなのだ。

 個人の経験だが、部屋がなく流浪の民のように学校中を彷徨い、盥回しにされていては高専ロボコンで勝てる・魅せるロボットなど作れやしない*7。作れた方々も居たかもしれないが、少数派ではないだろうか。

安く直ぐに手に入れられる購入先の確保

 通常、学校を介して物品を注文すると、商社を経由し、数ヵ月後に届けられるが、それでは開発スケジュールが遅れたり、具体的なアイディアが固まっていない段階で発注をかけないといけなくなり、無駄が発生しかねない。奈良高専ロボコンプロジェクトの結成後、安く手に入れられる購入先を見つけ、早く手にいれられるようにしたという。今大会でもそうだったのだろう。

出展:[高専ロボコン]OB・OGの言葉「勝つにあたって作戦は?」

  そこで、一つ疑問がでてくる。購入費用、購入先との取引はどうしているのか?開発費はNHKから支給されるが、それまでの立替はどうしているのか?(過去の)強豪チームの中には顧問のポケットマネーでとりあえず立て替えてマクソンモーターを買ったなどの逸話を耳にしたことがあったが、奈良高専の場合はどうしているのだろうか?強くなるにはそこはどうしても避けて通れないのだろうか、最近の高専ロボコンでは。

 いずれにせよ、安く早く購入できることによって、試行錯誤、トライアル&エラー、改良・改善、耐久試験、作り直しが可能になり、強さに繋がることは、奈良高専の優勝によって証明されたようなものである。彼らは今大会の途中でロボットのアイディアを変更し、作り直して成功した。それができたのはこういう体制が整っていたおかげであろう。

出典:

youtu.be

 香川高専詫間キャンパスも奈良高専ほどの情報は公開してないが、高専ロボコン番組上で試行錯誤、何度も作り直しをしていることを明かしていた。ひょっとすると、奈良高専と同じような購入先、取引関係を維持しているのかもしれない。

5年生の出場

 私達の頃までは4,5年生が出場しているのが当たり前だったのであるが、いつの間にか3,4年生が主流になっていた。就職活動や進学準備、卒業研究に忙しい5年生ではあるが、ロボコンに魅せられ、一種の精神的な中毒を患うと、5年生でも参加したくなるのである。

 奈良高専でも、例えばスターキングを作った学生達は5年生であったはずだが、ロボコンプロジェクトによれば、5年生は引退するのが普通のことになっているらしい。そうした慣習から離れ、ロボコンプロジェクトでは5年生でも参加できるようにしてきたらしい。おそらく、組織としてのリーダーや様々な雑務は4年生か3年生担当し、5年生には最後の機会を最大限に活かしてもらうために開発・製作に集中できる体制が整っているのだろうと想像する*8

出典:奈良高専ロボコンプロジェクト ロボコンプロジェクトについて

*1:創刊準備号から手に入れていたが、何年も前にブックオフに全部売ってしまっていた。電子版を購読しようかな。

*2:憶測なので本人達に尋ねてみたいですね。

*3:私がこんなことを書くのは決勝戦で最高のライバルと対戦できなかったからである。

*4:一番揺れていた映像を思い出せませんが、揺れが激しかったように思います。

*5:特別取り上げるほど揺れてない時もあるんだよね。

*6:ロボコンマガジン2016年3月号P.25より。

*7:あるときは製図室、あるときは何かの実習室、偶々空いていた部屋に短期間押し込められていたことがあった。学科毎、研究室毎に参加していた時代のほうが環境がよかったくらいである。

*8:私の母校のチームではどうやらそうなっているらしいです。