マイクロマウス

マイクロマウス競技について

マイクロマウスとは、主にマイクロコントローラを利用し、自律的に設計されたロボットが未知の迷路を走行し、ゴールに最速で到達することを競うロボット競技を指します。この競技は、ロボットの個体を指して「マウス」と呼ぶこともあります。

競技の概要

マイクロマウス競技では、18cm四方のマスで構成された16×16マスの迷路に挑むことになります。競技では、ロボットは高さ5cmの壁や迷路の構造を超えてはならず、外部からの通信や事前情報なしでスタート地点からゴール地点まで移動しなければなりません。ロボットのサイズは幅25cm×奥行き25cm以内で、内燃機関を使用することは禁じられています。この条件のもと、いかに早くゴールに到達できるかが競争の焦点です。選手たちは超音波センサーや光センサーなどから得られる情報を基に、ロボットを効果的に動かす技術が求められます。

「マウス」の名は、動物行動学の実験で用いられるネズミに由来しています。2009年には新たにハーフサイズマイクロマウスという競技が導入され、従来の迷路より二倍の区画数になりました。

ロボットの構造

マイクロマウスのロボットには大きさや構成の制約はほとんどありませんが、狭い迷路をスピーディに移動するためには、通常、車輪を使ったロボットが基本です。軽量でコンパクトな設計が有利で、最近では重さがわずか3.7gのロボットも登場しています。

主に使用されるモーターはステッピングモーターとDCモーターで、特に制御のしやすさからステッピングモーターが好まれていましたが、最近では小型軽量化のためDCモーターが増加しています。バッテリーにはニッケル水素電池やリチウムイオン電池が幅広く使われています。

競技におけるアルゴリズム

マイクロマウスは事前の迷路情報がなく、初回の走行で自動的に迷路を探索しなければなりません。従来の壁に沿って進む方法では、中央にゴールが設けられているため到達が難しく、新たな探索アルゴリズムが必要です。「拡張左手法」や、最短路を仮定して進むための「足立法」などが使われます。また、多くの大会では経路が複数あり、最速経路を探すためのアルゴリズムとしてBellman塗りつぶし法やダイクストラ法、A*探索アルゴリズムが採用されています。

競技の実施方式

参加者は規定時間内にロボットを6回走行させ、その中での最速タイムが記録されます。競技種別には、従来のマイクロマウス（クラシック）とハーフサイズマイクロマウスがあり、後者では迷路が縮小された新たな難易度が設けられています。

歴史と大会

マイクロマウス競技は1970年代より続く伝統があり、東京や各地で年次大会が開催され、多くの参加者が集います。大会では特に学生やエンジニアが多いため、技術見本市としての役割も果たしています。競技のルールは長年ほとんど変更されることなく、そのため30年前のロボットでも今なお参加可能です。アマチュアからプロまで、幅広い技術者が自分のスキルを試し、向上させる場として多くの実績を持つイベントです。

まとめ

ミクロマウスは技術的な挑戦と楽しさを兼ね備えた競技です。参加者はハードウェアとソフトウェアの両面で知識を深め、最新技術を積極的に取り入れることで、競技の幅を広げています。これからも多くの人々がこの魅力的なロボット競技に参加し、さらなる技術革新を期待されています。

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