沼津高専 電子制御工学科

技術調査報告書

MIRS0404-TECH-0001

改訂記録

版数

作成日

作成者

承認

改訂内容

A01

2004.06.22

大胡真司

石川 健太

初版

目的

システム提案書にて提案した基本システムの実現において、MIRSに搭載されているセンサや標準機で用いていなかったセンサやアクチュエータの性能を調査し、実際にそのセンサやアクチュエータを使ってのシステム実現が可能なのかを考察する。

 

調査したセンサ、アクチュエータの名称、MIRSでの該当部分、その結果と考察

以下の表を参照

名称

超音波センサ

該当部分

ポストの位置座標の測定

考察

今回の基本システムの中で、ポストの位置座標（極座標系）のｒを超音波センサで測定するので、仮にMIRSが競技場の真ん中にいたとして、競技場の対角線の半分（数値的には2200mm）まで、正確に測定できるか調査したところ、大きな物体（実際に調査では、看板を用いた）を対象にした場合、2500mmまで正確に測定することができたが、小さな物体（実際に調査では、下敷きを用いた）を対象とした場合、せいぜい800mmまでしか正確に測定できなかった。よってあまりこの競技において超音波センサは適していない。しかし、1600mm四方内では、超音波センサは正常なので、ほとんど正確に座標を記憶することができるし、その範囲外ではほかの方法で座標測定することができるようにすれば、カバーすることは出来る。

 

 

名称

赤外線センサ

該当部分

ポスト獲得時の赤外線スイッチの位置探索とコード確認

考察

今回の基本システムでは、長距離での赤外線感知は行わないので、近距離での赤外線感知を調査した。しかし、現状では競技用のポストの赤外線はとても弱いため、赤外線感知がまちまちであった。しかし、テレビのリモコンでは広範囲（2000mm以上）まで赤外線を感知した。なので本番では、今より赤外線は強くなると思うし、リモコンの赤外線はしっかり感知したので、問題ないと思われる。

 

 

名称

ロータリーエンコーダ

該当部分

ポストおよびMIRSの位置座標の測定

考察

まずこのロータリーエンコーダは、エンコーダを設置したタイヤの回転角を値として返すものである。そして、調査の結果としてタイヤが1回転（360度）することで、約1〜2度の誤差が生じた。これは、MIRSの位置座標検出においては、致命的なエラーである。なぜならば、MIRSが競技場を動き回ることで、タイヤは数十〜数百回転することが明らかであるので、MIRSの位置座標はめちゃくちゃになってしまうからである。しかし、ポストの位置の検出、測定においては角度検出でタイヤは多くても10回転ぐらいしかしないと思われるので、この誤差はあまり影響しないと思われる。
よって、このロータリーエンコーダはMIRSの位置検出には向いていないが、ポストの位置検出においての角度測定においては、適していると思われる。

 

 

名称

光学式マウス

該当部分

ポストおよびMIRSの位置座標の測定（ロータリーエンコーダとほぼ同じ）

考察

光学式マウスのＭＩＲＳ使用について
ＭＩＲＳにおける光学式マウスを使用することにおける利点は次のとおりである。

● 現在のＭＩＲＳの位置を正確に示すことができ、ロータリーエンコーダのように移動による誤差が生じない。


ＭＩＲＳに搭載する上での問題点

● ＭＩＲＳに光学式マウスを搭載するスペースがあるか？
● 光学式マウスからの戻り値を読み取れるか？
● ＭＩＲＳに光学式マウスを接続できるか？


問題点の解決

● スペースについてはＭＩＲＳの前方にあるシャーシの穴を用いることができる。
● 光学式マウスの戻り値はRT−Linuxのデバイスドライバのmouseというディレクトリに格納されているのでそこから値を引っ張りＭＩＲＳで座標として扱うことができる。
● 接続についてはテンキーの接続に用いているPS/2ポートを市販の分岐ポートで二つにし光学式マウスを接続する。


よって、光学式マウスはMIRSで使用することは可能であるし、また上で述べたように移動によるタイヤの空回りやすべりなどによる座標のずれは解消される。また、ソフトウェアではロータリーエンコーダではその返り値をいちいちx軸y軸の座標に変換しないといけないが、光学式マウスならその返り値はx軸y軸の座標値なので値の変換が必要なくなる。
よって、光学式マウスのほうがロータリーエンコーダより座標検出において高性能である。