SKY Crew Lab

RoboCup Junior(ロボカップジュニア)参加チーム、SKY Crew(スカイクルー)の技術ブログ。
技術の共有・伝達を目的に、ロボットに関するいろいろな情報やガイドを載せていきます。

2017年大会でRescue Line(レスキューライン) 世界3位、2018年大会でSoccer Lightweight(サッカーライトウェイト) 世界総合5位を獲りました!

2018年07月

暇な人認定されました(´・ω・`) kossanです。(←カメラの記事参照)

ご存知の人もいるかもしれませんが、ロボカップジュニア世界大会のサッカーリーグでは対戦成績と最終成績が異なります。

2018年の世界大会での最終成績の内訳は、対戦成績40%、デザイン20%、プレゼンテーション15%、チームスピリット15%、ポスター10%、ボーナスでテクニカルチャレンジ5%でした。(ロボカップジュニアのフォーラム(英語)参照)

今回は、それぞれの項目が現地でどのように審査されたかを、私たちの知っている範囲で紹介します。以前の記事とかぶる所もありますがご了承を。

対戦方法

今回は全7ラウンドの試合全て、スイス式トーナメントで組まれました。2018年の日本大会とは違って、決勝トーナメント戦はありませんでした。
組み合わせに関しては、特に変わった点はありませんでした。

試合は、たまに前半が12分ほどあったり審判が試合中にボールを投げたりと日本大会に比べてラフな感じに行われました。

またプッシング判定などは、言えば取ってくれる(逆に言わないとあまり取ってくれない)感じでした。言いたいことは言っておいたほうが得です。

スーパーチームではLight全体が6チームに分かれました。そして3チームずつで総当たりをし、同じ順位同士が最後に戦いました。結果は個別の成績には反映されず、優勝チームは閉会式に表彰される程度でした。
僕たちのロボットはやはり遅さが目立つ...。

また、今年もOpen機とLight機をビッグフィールドで同時に走らせるエキシビションマッチをしました。ロボットが混み合って、もはや試合ではありませんでした。ただ、こういう所でちゃんと動くロボットは試合でも強いように思えます。

デザイン

デザインは、戦略+センサーの活用+シャーシのデザイン+動き+ボールの扱い方の点で審査されました。

満点に0.5点届かなかったの伝えるはキッカーを載せていなかったからか、もしくは動きが遅かったからか、と想像しています。(正確な理由は不明です)

プレゼンテーション

各チームごとに小部屋に入り、1チーム対スタッフ1人でロボットのプレゼンを行いました。

必須ではないですが、僕たちはポスターを再構成したパワポを審判の方に見せつつ行いました。1点落としたのは、英語力か?(僕が足引っ張っている気が...)といったところです。

チームスピリット

チームスピリットは、他チームとの交流+問題解決+専門性の点で審査されました。

問題解決や専門性については今回も相当悪あがきしてロボット復活させたりしたので良いと思いますが、交流ができませんでした。

交流する時間がちゃんと持てるように、壊れないロボットを作ることが大事ですね (*・ω・)

ポスター

ポスターの観点は、事前に大会側から公表されていたRubrics(英語)という採点表そのままでした。

一部意訳を含めて概説すると、評価基準は以下のとおりです。

  • 概要
  • 採用した方法や部品の説明
  • 実験データや結果とそれについての考察
  • 写真と図解
  • レイアウトとデザイン

以上の5項目で構成されていました。

世界大会ではプレゼンテーション賞こそあったものの、ポスター賞が無かったのは残念です。

テクニカルチャレンジ

これは、今回大会最大の謎のうちの一つと言っても過言ではないです。

※だいたいネタです

参加登録しさえすれば点を貰える

題名の通りですが、大会前の準備日に登録しさえすれば5%のボーナス点を貰えたようです。登録は、プレゼン直前に集まったチームに担当員が参加するかしないかを訊いて回る形で行われました。

しかし、僕たちは他の審判に質問をしているうちにスルーされてしまいました。プレゼン後に登録の事を知り、滑り込みで登録させてもらうことができました。

突如増えるチャレンジ

公式ルールでは3つのチャレンジが紹介されていましたが、それに加えて新たな謎(おもしろ)チャレンジが3つ、会場にて追加されました。

現場発表のルール(写真暗くてすみませんm(_ _)m)

IMG_2343

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以下、僕たちが挑戦した(調整で終わってしまったもの含む)チャレンジを紹介します。

レスキュー

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アウトオブバウンスのルールに則ってこの道を通り、途中にあるボールをゴール前まで持っていき、シュートするというものです。

マカオのOpen機が実際に得点走行をやっていました。ドリブラーが無いとまず無理ですね、あれは。

審判たちは「レスキューの方ではサッカーをやってるから、だったらサッカーはレスキューをしよう」というノリだったそうです。

ちなみに一時は、審判がレスキューの場所から楊枝を持ってきて無断で撒いたことがありました(ウケ狙い)。INPUTさんなら楊枝など吹き飛ばしてしまえそうですが、他のチームにとっては無理難題です。

さすがに実際の得点走行の際には綺麗に掃除されてました。

ゴール張り付き禁止試合

IMG_2365

いつぞやにTADAさんが2016年のマシン(だと記憶)を旧コートで走らせていましたが、そんな感じです。キーパーもフォワードもペナルティエリア内だったところには入れません。

割と試合が動くので面白かったです。十字ラインセンサのロボットの中には、角のあたりの複雑なラインに翻弄されているものがありました。

2017年版ランドマーク

悪名高き2017年版ランドマークが今年もやってまいりました。

オレンジと赤の問題は解決されていましたが、今度はコートと緑マーカーが似すぎていました。実際にカメラからの画像を見ると、パッと見、人間でも区別できません。流石でした( ̄_ ̄|||)

カメラ担当が必死に調整してくれましたが、テクニカルチャレンジの時間とパーティーの時間が一部被っていた為、残念ながら得点走行の前に会場を追い出されました。

その他

他に、「パス&シュート」というチャレンジがありました。

「パス&シュート」と「正確なキック」(元のルールに記載)チャレンジのコートの上には、いつの間にか磁石が実っていました(笑)。コンパスセンサを狂わすためでしょうか。

最後に

言ってしまえば、日本大会を突破してきたチームであれば、世界大会はやるべき事をきちんとやれれば十分上位を狙えます(自分たちがやったかと言われると...)。

世界大会に出るチームは、是非全ての項目に対して準備をして、世界大会を楽しんで来てください。

こんにちは。ソフト担当の篠川です。私はサッカー部門について、特にカメラやジャイロについて書いていきます。

SKY Crewのサッカーロボットすべてに共通した特徴は、カメラの搭載です。 私もカメラ担当者として、ライトウェイトにおいて先進的なカメラの活用をしてきたとそれなりに自負しています。

しかしほかのチームを見ていると、カメラは(今普及しつつある?ものの)使っていないというチームもまだまだ多く、 積んでいてももっと有効活用できるのではないかと思うことがしばしばあります。

もしかしたら、カメラが今後のロボカップサッカー競技のレベル向上の大きなカギになるのではないでしょうか。

この「カメラ」カテゴリでは、さらなるカメラの普及と全体の技術向上を目指し、 全方位カメラの製作や処理の内容、カメラを利用した戦略などについて解説していく予定です(布教活動)。

今回はその第一弾として、カメラの導入をしない、または検討している、特にライトウェイトのチームに向けて、 カメラを導入する理由を説明します。

私たちのロボットは、最初に出場した関東ブロックの時からカメラを積んでいます。 ここでは、使っていてわかってきたメリット・デメリットについて(そしてなぜカメラが役に立つのか)説明していきましょう。

メリット

姿勢制御

フォワードロボットは基本的に、 常にゴールの中心を向くように動きます。 これにより、ボールを捕捉した後のドリブルが効率的になります。

キーパーロボットは、(全方位カメラを使った世界大会を除いて) カメラを後ろ向きに取り付けました。
これで自陣のゴールとの位置関係を計測し、ゴールからあまり遠ざからないように調節しました。

ここらへんのカメラを利用した戦略については、今後の記事をお待ちください。

正確なシュート

カメラを搭載していないロボットの動きを見ていると、ドリブルしてボールをコートの奥まで運ぶはいいものの、 ゴールの位置がわからないため、ゴール左右の外側にシュートしてしまって惜しくも入らない、ということがよくあるようです。

しかしカメラがあれば、先ほどの「姿勢制御」により、
どんな位置でボールを捕捉しても、スムーズにゴールへ向かいシュートすることができます。

距離センサーで壁との距離を測って横軸方向にどれくらいの位置にいるのか割り出すチームもいますが、 あれって隣に別のロボットがいたり、ロボットが少し斜めを向いていたりしてたら正しく出ないんじゃないでしょうか。

現在位置の大まかな特定

これに関しては、今年のルール改定でランドマーク(赤とか水色とか)がなくなり、少しやりづらくなりました。 しかし、ゴールまでの距離を3段階くらいで大まかに測ることで、 マルチプルディフェンスの回避ゴールキーパーの効率の良い動きが実現できます。

これらの恩恵は、実は結構大きかったです。

これに関しても、今後別の記事で解説する予定です。 ただし、世界大会のプレゼンテーションシートでもこの件について触れておりますので、 (英語ですが)そちらを見ればどのように位置情報を利用しているかがわかるかと思います。

プレゼンテーションシートPDF(32.4MB)

相手ロボットの回避

どういうことかといいますと、相手ゴールを部分的に隠している何かがあったらそこに相手ロボット(特にキーパー)がいるとわかるということです (これもプレゼンテーションシートに書いてあります)。

それがわかれば、それを避けてシュートすればいいですよね。

これはうまくいった時の効果が非常に大きいです。 するするっと相手キーパーをかわしてシュートする様子はちょっと感動モノですよ。

柔軟性

「こんな動きができるようにしたい!」というアイデアが浮かんだとき、カメラがあると非常に実現しやすいです。

例えば、日本大会のロボットはモーターが大きく、後の世界大会のときのようにラインセンサーを円形に配置することができませんでした。

センサーが不完全だったため、ラインの辺の部分であれば検知して内側に戻れるのですが、角にいるときに内側がどの方向かわからず外に出てしまうという事態が起こりました。

そこで私たちが取った戦略は、カメラでゴールとの位置関係を測ることでコートの角にいることを検知し、コートの角に行かないということです。

コートの角まで行ってボールを取りに行ったところで、ラックオブプログレスを取られたら意味がありませんから、 中立点の少し手前で待機して、相手より早くボールを捕捉しようという作戦でした。

何が言いたいかというと、カメラによって急な問題に対処しやすいということです。

「それくらいラインセンサーを設計する時点で見越しておけ」と言われれば、その通りですが…(^_^;)

Technical Challenge

ルール(こちらの24ページ) を見た方はわかるかと思いますが、「カメラがないとできない」というような課題が結構ありましたよね。

そこまで大きく勝敗にかかわるものではないかもしれませんが、一応メリットとして挙げておきます。

今後どうなるんでしょうね…

デメリット

調整が大変

もちろん、残念ながらデメリットもあります。その最たるものがこれでしょう。

実は、コートによってゴールの高さや光の当たり方による色の映り方が違うということが頻繁にあります。 ですので、各試合前にコートの色や形を設定する必要が出てきます。

ここでうっかりすると、最悪の場合オウンゴールもあり得ますから、焦らず慎重に行うことも大切です。

つまり、試合開始の10分くらい前からゴールに陣取っていろんな調整をすることになります。

もちろん会場の各コートの正確性や照明などによっても変わりますが、 ラインセンサーの調整などもしたい中、これはなかなか大変です。

ロボットは各チーム2台あるので、ソフト担当者が2人以上いれば、分担することでだいぶ楽にはなります。 ただしそうすれば片方はカメラにつきっきりだと思っていいでしょう。

時に相手ロボットと干渉する

これは例えば、相手ロボットの青色LEDが青ゴールに見えてしまい、 相手ロボットに向かってシュートしたり、敵避けをしなかったりするということです。

これも時に大問題になります。前もって何らかの対策を講じないと、決まるはずのゴールが全く決まらず、 相手キーパーにプッシングし続けることになってしまいます。

対処法はもちろん、試合前に干渉しないかチェックすることです。

人の目には青に見えないような白色LEDなどでも、カメラには青く映ることもありますから、 相手のラインセンサーやボール捕捉センサーが怪しいと思ったら、 前もって光をつけてもらって、干渉しないか確かめる必要があります。

ちなみに試合中でも干渉は主張できますが("Interference!")、 試合が始まる前に明らかにした方が仲も悪くなりませんし、世界大会ではTeam Spiritにも関わってきますので、 「わざと試合中に干渉を主張して相手を故障にさせよう」といった考えはおすすめしません

実際に干渉していたとしても、「これくらいのLEDだったらちゃんとゴールと見分けてほしい」と判断されることも結構ありますので、 きちっと前もって対策を講じましょう。

まああのカラフルなランドマークは廃止されましたので、その点では少し楽になったとはいえるでしょう。

視界を隠される

メリットのところで「姿勢制御」を書きましたが、一つ考えなくてはならないのは、
相手ロボットの背が高く、カメラの視界をふさがれるケースです。

対処法としてまず思いつくのはできるだけカメラの位置を高くすることですが、それでも完全ではありません。

そのため、結局はカメラだけではなくジャイロセンサーも同時に搭載することになるでしょう。
最初に参加した関東大会ではジャイロを搭載しておらず、オウンゴールを何度かしてしまいました。

ただし全方位カメラであれば、自陣ゴールが見えないという状況はあまりないと考えられるので、 ジャイロなしでも不可能ということはないかもしれません。それでもやはり積んでおくと安心です。

ジャイロに関しては、別の記事で詳しく書く予定です。

やや重い(?)

これはどうしようもありませんね。

具体的には、私たちの使用した「OpenMV Cam M7」の重さは16gです。これを重いと感じるか軽いと感じるかはあなた次第です。(笑)
一応Pixy(27g)よりは軽いのですね。

OpenMVとPixyの比較も後日詳しく書く予定です。
結論を先に言ってしまうと、可能ならばOpenMVの方をお使うのが良いでしょう。
私達が大会に参加しだしたときはそう考えたのですが、今年度Pixy2がリリースされ、状況が変わってきているようです。そちらもぜひ調べてみてください。

まとめ

カメラのメリットをまとめると:

  • 戦略の幅の広がり
  • 良い(まともな)シュート

一方、デメリットは:

  • 状況によって不安定

使ってみた私たちの感想としては、やはりあったほうが良いです。

不安定さというデメリットよりも、メリットの方を取ったわけです。

私たちSKY Crewは結構アイデア志向のチームなので、その意味でもかなりカメラとの試行錯誤は楽しいものでした。

その分不安定さの解決は頑張りました。きっちり前もって対策をして、スムーズにカメラの調整を行えるように努力する必要があります。

また、今までのロボットは重さの制約上キッカーを搭載することができませんでしたが、 キッカーを載せるならカメラの効果はとても大きいでしょう。

ロングシュートが相手キーパーを避けてスカーンを決まったら楽しそうですよね!

将来的にこのサッカー競技が発展して、レベルが上がっていけば、 どちらにせよオープンのようにいつかはカメラ必須のような状況になるのではないでしょうか。

先進的なサッカーをしたいと考えるのならば、 カメラは積むべきと言えるでしょう。

さて、今後は先程も申し上げたように、「カメラ」カテゴリで処理の内容や戦略について解説していきます。

それから、きっと近いうちに自分以外の暇なメンバーが世界大会の試合以外の評価について解説記事を書いてくれることでしょう(プレッシャー)。
ご期待ください。

ちなみに、今回ブログ全体のデザインを若干変更しました。

トップページもかっこいい感じにしたいと思います。

記事に関してもデザインに関しても、良くないところや改善点、どんな感想でも送っていただけると大変嬉しいです。

スマホの表示のカスタマイズが出来なすぎる
livedoorさん…

ご無沙汰です。kossanです。

先日、大会委員会にメールを送り、最終順位や競技以外の得点を聞きました。
返信が来たので、その内容を紹介します。

対戦成績

28チーム中10位でした。
一度、モーターが焼けた事によりワースト6位まで転落したのですが、
それ以降の追い上げでなんとかここまでたどり着けました。

モーター事件に関しては後日書きます。

総合順位

題名の通り5位ですね。
対戦成績が10位だったので、結構上がりました!

残念ながら「ベスト4」には届きませんでした...(´・ω・`)

ポスター

ポスターは、満点の20点を出せました。最高です!(・∀・)
努力した甲斐がありました。

規定ギリギリセーフのサイズで印刷したのですが、
ポスターを掲示する場所が規定より小さかったので、
折り曲げたりなんだりして貼り付けました。

今回こういう所で、大会側が適当だったりしました。

こちらがプレゼンテーションシートのOneDriveリンクです。
プレゼンテーションシートPDF(32.4MB)

デザイン

これはなんと、20点満点中19.5点と、0.5点落としました。
キッカーがなかったからでしょうか。(適当)

審判の評価だけでなく、海外の人たちに「美しい」と
言ってもらえたので大変嬉しかったです。(自分は基板しか作ry)

チームスピリット

これは、12点満点中10点でした。
今回はトラブル対策で他チームとの交流があまり出来なかったので、
それが響いたのではないかと考えています。

次は交流する余裕を持てる機体を作りたいです。

競技成績だけでなく、こういう点で評価してもらえるのは、 ちょっともどかしい気もしますが、
中々良いですね。

これから、各担当者が解説記事を書いていく(忙しくない限り)のでお楽しみに。
記事の要望はtwitterのDMや質問箱、blogのコメントで受け付けます。
全ての要望にお答えできるとは限りませんが、頑張って書き書きします。

では今日はこの辺で。(*・ω・)ノ

I've been to Montreal

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