枚方ロボットプログラミング学習塾
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【ライントレース応用】小中学生向けPID制御2 ライントレース 原理編(積分制御と微分制御の原理とプログラミング)
「簡単に理解できるPID制御」の第二弾として、今回はライントレースを題材にして説明します。ここでも、高校生で習うような難しい計算は一切行いません。
積分制御と微分制御は何を目的に制御しているのか、そのためにどんな計算(プログラム)になるのか、結果、どこが改善されるのかをライントレースの変化を見ていただきながら説明していきます。
数字に強ければ小学生くらいでも理解できるようにと作っています。
0:00 比例制御の限界
2:24 動画の目的
3:26 積分制御
5:50 積分制御の実装
7:41 積分制御のまとめ
8:54 微分制御
10:43 微分制御の実装
11:53 微分制御のまとめ
12:42 PID制御
14:52 簡単な調整
16:27 まとめ
17:40 エンディング
ライントレースはロボット競技では基本テクニックになることがありますが、WROのような子供向けの競技会では、比例制御が使えれば十分通用するようです。ですので、この動画を見て丸写しをして、でも結局意味がわからないとなるのであれば、使うのは止めましょう。大会の理念をもう一度読み直すことをお勧めします。
(そもそも、物を運ぶ作戦や、移動の順番などを考えた方がより有効なロボットが出来上がるでしょう。)
実際にライントレースを活用するには、本番の環境(コース)に合わせた調整が必要です。調整に関しては、別の動画で解説するつもりですが、この動画だけでも原理が理解できていれば、調整のヒントは掴めると思います。
PID制御の原理に関しては重複する部分も出てくるため、今回は省略しています。細かい説明や用語の解説をご確認されたい場合は、下記の動画を参照ください。
Part1ー倒立振子
小中学生向けPID制御 倒れないロボットづくり 前編
ua-cam.com/video/cpGoYb0IzDY/v-deo.html
小中学生向けPID制御 倒れないロボットづくり 後編
ua-cam.com/video/O482X7cRKuQ/v-deo.html
カラーセンサーを二つにして実験するつもりですが、一つの方が分かりやすそうだったので途中で変更しました。サムネイルや最初のサンプル映像がそのままになっています。ご注意ください。
この動画ではLEGOのロボットキットのinventorを使っています。大きくは変わらないので、Spikeでも対応できますし、原理がわかっていればEV3やその他の開発言語でも同じように作ることができます。
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КОМЕНТАРІ

  • @今宮城
    @今宮城 3 дні тому

    うまく応用すればゴルフボールの返球マシーンにもなりますね~😊

  • @queserasera7506
    @queserasera7506 2 місяці тому

    天才、、、!!!!

  • @chokotiramis
    @chokotiramis 4 місяці тому

    まぁWROとかの小・中学生の部でPID制御使ったら即バレですからね、バレてるチームとかいましたよ。

  • @Yakei_project
    @Yakei_project 5 місяців тому

    コメント失礼します。 以前からこのチャンネルの動画に何度かお世話になっています。 この動画を、これからロボカップに出る知り合いへ比例制御を教えるため参考にさせてもらいます。 おかげさまで分かりやすく教えることができそうです。

    • @hrktrpg
      @hrktrpg 5 місяців тому

      コメントありがとうございます。 うちのような動画でよければどんどん使ってください。ロボカップ健闘を祈ります!

  • @chokotiramis
    @chokotiramis 5 місяців тому

    WROでは一気に3個のオブジェクトを運ぶとかしないと全国行けないですからね😅 コンパクトにして3連とかでしたら使えると思いますよ

    • @hrktrpg
      @hrktrpg 5 місяців тому

      おっしゃられる通り、いかに同時に運ぶかが大事なミッションが多いですね。 重量バランスなども考えるとコンパクト化もそうですが、そもそも別の手を考えた方が良いのでは?と思ったりしますが、この辺は話しすぎると誘導してしまうので黙ってます😅

  • @vinowld1037
    @vinowld1037 6 місяців тому

    小中学生こんなことやってるんですか??!!

    • @hrktrpg
      @hrktrpg 6 місяців тому

      全員ができるわけではないのですが、数量の把握が得意な子や観察力のある子だと簡単に対応してくれたりしますし、数字の調整をしていくなかで感覚を掴む子もいます。

  • @ぶたばらでいこん
    @ぶたばらでいこん Рік тому

    大学で制御工学学んだけどこっちの方が分かりやすい!

    • @hrktrpg
      @hrktrpg Рік тому

      ありがとうございます。 私は制御工学を学ぶ機会はなかったのですが、式やモデル化した図を見ても自分が理解できず・・・難しいですよね。

  • @kimiokimio
    @kimiokimio Рік тому

    倒立振子を自分で作りたくなり調べていました。 その中でも、この動画が一番わかりやすかったです。 3つの係数の意味が理解できスッキリしました。

    • @hrktrpg
      @hrktrpg Рік тому

      嬉しいコメントありがとうございます。 専門的な数式や用語が続くとしんどいな、と自分自身で感じていてもっと砕けるはずと思っていました。 倒立振子がんばってください👍

  • @小田-c7u
    @小田-c7u Рік тому

    めちゃくちゃわかりやすい

    • @hrktrpg
      @hrktrpg Рік тому

      ありがとうございます!

  • @たまちゃ-i6t
    @たまちゃ-i6t Рік тому

    どのような教材を使用されているのですか?

    • @hrktrpg
      @hrktrpg Рік тому

      キットはEV3、Spike、Inventorにパーツを追加して使っていて、テキストや組み立て説明書は自作しています。