今回は前回と同じくSIN関数とCOS関数を使いますが、さらに技術的なレベルを上げて、モーターを使ってロボットを動かしてみたいと思います。
たとえば、こんな感じに8角形を描くような動きをロボットにさせたい場合ですが、 どうしたらいいでしょうか。
45度ずつロボットの向きを変えていけばいいのですが、ここではもう少し工夫して、オムニホイールを搭載させて、ロボットの向きを変えないで45度ずつ移動方向だけ変えてみたいと思います。 なぜ向きを変えないのかというと、数学的にプログラムを考えるさいに都合がいいからです。

レゴマインドストームNXTやEV3で使うことができるオムニホイールを用意します。ここでは、Nexus Automation Limited（NEXUS robot）という会社の「48MM OMNI WHEEL FOR LEGO NXT AND SERVO MOTOR 14108」を買ってみました。レゴ社の純正品ではありません。タイヤの直径は48mmとのことです。

軸受けが2種類入っています。穴が十字になっている軸受けが、レゴマインドストーム用です。もう一つの軸受けはサーボモータ等用ですが、その軸受とねじは使いません。

ロボットができました。
出力ポートAをX方向に移動するモーターにつなぎ、 出力ポートBをY方向に移動するモーターにつなぎました。

裏返すとこんな感じです。
実はこんなふうに90度単位で、振り分けてしまうと、 ロボットの動きがよくないのですが、今回は組み立てやすさと、分かりやすさを優先して、このまま進めていきます。

ちなみに重心が高すぎると、うまく移動できません。 この写真のロボットは失敗作で、勢いよくスタートすると倒れてしまいます。２つ上の写真が完成版なので、それと見比べてみましょう。

まずは、X軸で移動するだけのプログラム（sinrobo1.ev3） を作ってみました。 変数「kakudo」が移動したい角度です。kakudoには0が入ってますので、 0度の方向に移動します。 COS関数とSIN関数を使って、計算結果を２つのモータにそれぞれ割り振っています。
プログラムが2つに枝分かれしていますが、これは分岐処理ではなくて、2つのプログラムが同時に動きます。 X軸用とY軸用で2つのモータが同時に動くわけです。

X軸用モータとY軸用モータの回転方向ですが、プラスに回転させると矢印の方向に進みます。マイナスに回転させると矢印の逆方向に進みます。

変数がkakudoが「0」の場合、計算の結果は
・COS（0）→1
・SIN（0）→0
となりますので、ロボットは右に進みます。
では、kakudoが45だとどうなるでしょうか？　答えは、、、
・COS（45）→およそ0.7
・SIN（45）→およそ0.7
、、、となりますので、ロボットはななめに進みます。
モーターを0.7回転させるわけですが、その結果、ななめに進んだ距離はモーター1回転ぶんです。不思議ですね。こうやってSIN/COSを使えば、正確に移動距離の制御ができるのです。

続いて、 ロボットを45度単位で 向きをかえつつ 移動させてみたいと思います。
移動、移動方向を+45度という制御を繰り返すと、８回目で元の場所に戻るはずです。

プログラムです（sinrobo2.ev3）。ループブロックを使って、８回ループさせてみました。変数kakudoが移動する角度です。
プログラムの機能説明ですが、サイズが大きくなってしまいましたので、分割して紹介します。

まず、前半部分。
移動する角度の計算部分です。 ループ回数に45を掛けて、kakudoに代入しています。
ループ回数は1周目の時に「0」を返します。 2週目には「1」となり、ループのたびに１ずつ増えていきます。
結果としてkakudoの値は0→45→90→135→180→225、、、と45ずつ増えていきます。

モータブロックは回転が完了するまで処理を抜け出しません。 そして、処理を抜け出すタイミングは、モータのパワーしだいだったり、 負荷のかかり具合とか、回転角度に影響されるので、誰にも分かりません。
ループ１回あたりの時間をできるだけ均一にしたいと思いましたので、 ここではタイマを使ってみました。 タイマをモータが回る前にセットして、 モータが回り終わった後にタイマを比較しています。

では、実行してみましょう。

一応、成功しました。８角形を描くように動いてます。
ただ、動きがぎこちないです。。 本来はロボットの向きが変わらないままのはずだったのですが、 だんだんと角度がズレてしまいました。
これは、オムニホイールがうまく空すべりしてくれなかったためですが、オムニホイールの配置が良くないのが原因です。 モーターを3個にして、3個のうち2個が確実に回転してるようにすれば、もうすこし空すべり最低1個に減らせると思います。ただし、そのためにはプログラムがちょっと複雑になってしまいます。
[DOWNLOAD]今回作成したプログラム(教育用EV3ソフトウェア用)