TIGERs Mannheim - 競合チーム分析¶

最終更新: 2025年6月22日（JapanOpen2025後）
分析対象: TIGERs Mannheim SSL チーム
参考資料: Team Description Papers (TDP) 2018-2023

TDP2023¶

https://tdp.roboteamtwente.nl/tdps/144?ref=year

軌道生成¶

ゴールキーパーのような、ゴール地点で速度ゼロにならなくても場所と時間さえあっていればOKというケースに対応して有効守備範囲を広げている。

TDP2022¶

https://tdp.roboteamtwente.nl/tdps/241?ref=year

ハードウェアアップデート¶

ドリブラのダンパ
自分のマーカーを読み取るシステム

ビルトインなシミュレータについて¶

grSimは低レイヤー制御も含むので、AIの検証用に理想的な動作をするシミュレータを作った（2013~）
基本的に2Dだが、チップキックだけは3D対応
デバッグが簡単
- ステップ実行可能
- 状況を巻き戻して再実行も可能
シミュレータの比較
- grSim
- ER-Forceのもの
シミュレータを使ったテストも簡単に作れる

攻撃用ドリブル¶

2021年大会の優勝で大きな役割を果たした
ペナルティエリアの平行線上でサンプリングして評価
サンプリングする点はドリブル最大距離まで
ゴール可能な最近傍点を選んでそこまでドリブルする

視覚化¶

ROSのvisualization_msgsのMarkerみたいなコンテキストを含まない視覚化プロトコルの定義
Rootsにも影響を与えている
- https://docs.google.com/presentation/d/1E1aGzgUJE3eE8vYH-kmbULuU4uvnsyrLjKkdK6fHre4/edit?usp=sharing
- https://github.com/SSL-Roots/consai_ros2/pull/128

データの記録¶

1試合のログは数GB
- 圧縮したら数百MB
ログ再生機でコピーしたらロボット・フィールド状態がjson形式でクリップボードに
シミュレータ上でペーストすると状態が再現される

テスト¶

シミュレータを組み込んでのテスト

パスカット
リダイレクトシュート

ルールのテスト¶

対戦相手なしでFORCE_START：10s以内にゴールできるか
KICKOFF: 11s以内にロボットが動き出すか？
PENALTY: ロボットが動き出し、30s以内にゴールしてHALTになるか外してBallPlacementになっているか？
FORCESTART: ボールが蹴られて動き出すか？
Pass: ロボットが時間内に目的地に到着するか？
STOP: STOP中にロボットが最大速度を超えて移動していないか？禁止エリアに入らないか？
BallPlacement: 時間以内に成功するか？
KICKOFF: 相手無しで11s以内にゴールできるか？
INDIRECT FREE: 6s以内にロボットが移動するか？

TDP2020¶

https://tdp.roboteamtwente.nl/tdps/89?ref=year

ハードウェア v2020(Gen5)¶

前のバージョンはv2019
メカ中心のアップデートで回路はほぼ同じ

車輪のアップデート¶

v2019の車輪
- 3Dプリント PLA製
- 直径33mm
  - かなり小さいが、車輪が90°間隔で配置できる
- チームフィールドでは問題なかった
- シドニー大会で壊れまくった
  - 毛深いカーペットと塗装されたラインが原因
  - ホイールカバーが壊れてサブホイールが定期的に欠落する
    - サブホイールが欠落するとホイールベースがカーペットに接触して摩擦で溶け始める
      - PLAは60℃で溶ける
v2020の車輪
- アルミ製ホイール
- 直径62mm
  - 安価に製造するように変更した結果、大きくなった
  - v2019をアルミで削り出すと高価
  - 90°間隔で配置できない
- ダイレクトドライブで駆動
- サブホイール
  - サブホイールは20個
  - Xリング
    - 設置点が2箇所でスムーズな動きにつながる
    - 摩擦もOリングより優れる
    - v2016の車輪にも使っていたが、ベアリング部分も摩耗でガタがでて結果的に振動が大きくなった
      - 今回はしっかりベアリングを使って対策した

キッカーのアップデート¶

ダンパはTPUの3Dプリンタ製
プランジャはスチールとアルミの組み合わせ

ドリブラのアップデート¶

IRセンサアレイ搭載
モーターの変更
- v2019: 高速で小型なモーターを減速
  - すごいうるさかった
- v2020: 減速なしで55W定格17000rpmのモーターを短期過負荷モードで使用

カバー¶

PETG製 1.2mm厚
- 色々な素材を試したが、PETGが最もよかった
- 適度に柔軟性を持ち、衝撃吸収できる
接着剤を塗布している
- カバーが破損しても接着剤で保持される（ガラスフィルムみたいな感じ？）

TDP2019¶

ロボットのアップデート¶

v2016からv2019までのアップデート

モーターが50Wから70Wに
エンコーダが光学式から磁気式に
ホイールを32%小型化
- これにより、ホイールを90°間隔で配置できるようになった
カメラ3台
- 視覚オドメトリ用上方カメラ2台
- ドリブル用下方カメラ1台
SBCはJetson TX2かラズパイ3を切り替えられる

経路計画¶

前提¶

ここに書いてあることはTDP2016が詳しい

速度ではなく、目標位置を送信している
Vision情報はロボットに転送されている
回避は、最終目的地よりも優先度の高い、中間目的地を設定することで実現している
ロボット内でスキルを実行している？（100Hzで更新）

アルゴリズムの概要¶

目的地までの暫定経路を生成
衝突チェック（なければ終了）
適当な経路を複数生成
生成した経路を評価して、ペナルティが最も小さい経路を選択
中間目的地を使った経路も生成して評価
基本敵には中間目的地を使った経路を選択。ペナルティが大幅に小さくなる場合は、4.で選択した経路を選択

中間目的地の生成方法¶

経路計画時の障害物回避のため、以下の方法で中間目的地を生成：

フィールド分割: フィールドをグリッド状に分割し、各セルの通行可能性を評価
A*探索: グリッドベースのA*アルゴリズムで最適経路を探索
スムージング: 生成された経路を曲線補間で滑らかにする
動的更新: ロボット・ボール位置の変化に応じてリアルタイム再計算

ペナルティの計算方法¶

経路評価のペナルティ関数は以下の要素を考慮：

距離ペナルティ: 目標地点からの距離に比例
障害物ペナルティ: ロボット・ボールとの近接距離に反比例
速度ペナルティ: 急激な方向転換や加減速に対するペナルティ
ルールペナルティ: ペナルティエリア侵入等のルール違反リスク

パスターゲットの評価の改良¶

従来、パスターゲットの評価値は一つしかなかったが、いかに分割した。

リダイレクトシュートできる確率（Redirect Goal Shot Score）
パスをが通る確率(Pass Score)

リダイレクトシュートできる確率¶

リダイレクト角度スコア¶

リダイレクト角度が最重要視される
45°以下ではでスコアが飽和
最大角度(設定値)を超えるとスコアが0になる
45°~最大角度の範囲で線形にスコアが減少

距離スコア¶

遠いほどスコアが低くなる
一定距離を超えるとスコアが0になる

距離が遠いほど精度が低下するため、以下の要素で総合評価：

基本距離スコア: 至適距離での最高スコア、遠距離で線形減少
角度補正: パス角度とゴール角度の関係性を考慮
障害物影響: 敵ロボットによる遮蔽率を反映した減点

TDP2018¶

ドリブラのアップデート¶

ドリブラの自由度を増やして、ボールの衝撃吸収とボールのドリブル性能の両立を図った。

AOffensiveActionMoves¶

ForcedPass
DirectKick
ClearingKick
StandardPass
LowChanceKickGoToOtherHalf
KickInsBlue
RedirectGoalShot
RedirectPass
Receive