華金 HuáJīn — 2019 Classic Micromouse

華金

HUÁ JĪN ／ファージン

台湾大会に向けて製作し、名前は現地の人が読みやすい中国語読みで命名。 2月に基板を起こし5月に走り始めたこの機体は、シーズンを地区大会で戦い抜き、 全日本マイクロマウス大会2019 クラシック競技で優勝を果たした。

6.2m/s最高速度

28m/s²最大加速度

73g重量

3°ネガティブキャンバー

優勝全日本大会2019

吸引式2輪クラシックマウス

華金 — LiPo 3S(12.6V) 吸引式2輪マウス L100 × W68 × H25 mm

東日本地区大会で0.1秒未満の差で3位に敗れたことをきっかけに、シーズン途中でマシンの魔改造を決断。リポバッテリーを2Sから3S化し、モータードライバの定格を超える12.6Vで駆動するという攻めた構成に踏み切った。吸引モーターのマウントを変更してバッテリー搭載位置を工夫し、わずかながら低重心化も図っている。

2輪マウスはとにかく重心バランスが命。重心を完全にタイヤ軸上に載せてシーソー状態を実現し、吸引スカートもタイヤに吸引力がそのまま乗るよう設計。バッテリーなど重い部品は旋回中心に寄せて 低イナーシャ化を徹底した。

マイコン: RX631 (100pin)
ジャイロ: MPU6000
エンコーダ: AS5145B
壁センサー: SFH-4550 + ST-1KL3A
駆動モーター: φ8.5 × 20mm コアレス（選別品）
吸引モーター: φ10 × 15mm コアレス（選別品）
ドライバ: DRV8835（駆動）/ AO3400（吸引）
ギヤ (M0.3): スパー70T / ピニオン15T / エンコーダ38T
バッテリー: LiPo 3S 12.6V 150mAh 30C
基板: 0.8mm厚（Eagle設計 / Elecrow製造）
キャンバー角: 3°（ネガティブ）
重量 / サイズ: 73g / L100 W68 H25 mm

設計のこだわり

Camber

キャンバー角 3°

旋回時、外輪には自重・吸引力・遠心力の合成で斜めの荷重がかかる。タイヤをこのベクトルに合わせて傾けることで、ニュートラルキャンバーを超えるグリップを引き出す。3°という数字はR35 GT-Rの標準値へのオマージュ。

Downforce

2層吸引スカート

CNCで0.7mm厚に削り出した紙フェノールの1次スカートに、帯電防止チャック袋を用いた0.1mmの2次スカートを重ねた計1.1mm構造。両面テープの厚み0.15mmすら車高計算に含める精度で仕上げている。

Low Inertia

低イナーシャ設計

最も重いバッテリーを旋回軸上に配置し、軽いエンコーダはギヤを追加してでも外周へ。重い部品をひたすら旋回中心に寄せることで、旋回の切り返しが軽い機体に仕上げた。

Sensors

擬似デュアル壁センサー

横壁は発光LED2つに対し受光素子は1つ。発光タイミングの切り替えで擬似的に2センサーとして運用する。同角度センサーの差分から柱の検出も容易になり、壁切れ位置の使い分けを可能にした。

Acceleration

多段加速度制御

速度域ごとに加速度を3段階に切り替え、デューティ比100%付近を維持し続ける制御。0.7秒の直進を1msごとに記録・解析し、電源の限界ではなくタイヤのグリップ限界と対話しながらパラメータを詰めた。

Fail-safe

攻めた設計を守る保険

定格を超えて回すからこそフェイルセーフは確実に。左右タイヤの速度差が50ms間9m/s以上になったら停止させる処理で、持ち上げ時の暴走や高速空転からモーターを守る。

戦績 — 全日本の頂点へ

金沢草の根大会クラシック競技

第3位

関西地区大会クラシック競技

第4位

台湾大会クラシック競技

準優勝

東日本地区大会クラシック競技

第3位

支部サーキット競技

準優勝

全日本学生大会クラシック競技

特別賞

九州地区大会クラシック競技

優勝

中部地区大会クラシック競技

特別賞

全日本大会クラシック競技優勝

2020 APEC MICROMOUSE CONTEST 招待

全日本マイクロマウス大会2019 表彰 — 全日本マイクロマウス大会2019 — クラシック競技優勝

4走目でクラッシュするも、吸引スカートの捲れに気づき冷静に修正。同じパラメータで再走し完走を決めた。シーズン中は地区大会を巡って上位勢の走行動画を撮り集め、自分の走りと並べて比較しながらパラメータを練り上げた。「常に最新の情報収集が優勝の鍵。最後は心理戦」。

全日本大会使用パラメータ

優勝を決めた本番の走行パラメータを公開。相手のレベルに合わせて2段階の最短走行パラメータを用意し、決勝の駆け引きに臨んだ。

RUN 2 — 最短走行学生上位勢・海外勢対抗パラメータ

最高速度5.5 m/s

加速 0–3.8 m/s20 m/s²

加速 3.8–4.8 m/s18 m/s²

加速 4.8–5.5 m/s15 m/s²

減速20 m/s²

旋回 90° / 180°2.1 / 1.8 m/s

旋回 45° in / out1.75 / 2.0 m/s

旋回 135° in / out1.7 / 1.7 m/s

V90°1.7 m/s

RUN 3–5 — 最短走行宇宙人対抗パラメータ（優勝走行）

最高速度6.0 m/s

加速 0–3.8 m/s25 m/s²

加速 3.8–4.8 m/s18 m/s²

加速 4.8–6.0 m/s13 m/s²

減速25 m/s²

旋回 90° / 180°2.3 / 2.0 m/s

旋回 45° in / out2.1 / 2.3 m/s

旋回 135° in / out2.0 / 1.9 m/s

V90°1.9 m/s

MAX PARAMETER本番未使用の限界セッティング

最高速度6.2 m/s

加速 0–3.8 m/s28 m/s²

加速 3.8–4.5 m/s23 m/s²

加速 4.8–5.5 m/s17 m/s²

加速 5.5–6.2 m/s13 m/s²

減速28 m/s²

旋回 90°2.3 m/s