沼津高専 電子制御工学科

システム基本設計書

MIRS0603-DSGN-0003

改訂記録

版数

作成日

作成者

承認

改訂内容

A01

2006.9.11

池谷

漆畑

初版

A02

2006.9.11

漆畑

漆畑

2

A03

2006.9.15

山口

漆畑

3


 目次

 

     システム概要

     動作概要

     機能性能

     MIRS外観

     実現方法

 


Ø        システム概要

競技コートを横切り、ポストをコートの反面ずつ探索していく。

電子コンパスを使用し、方角を正確に把握し、ポスト獲得動作における回転運動によって生じる誤差を最小限に抑える。

ポスト探索をはじめる前に超音波センサーを使い、MIRSがポストに接触することなく前進できるコースを見つける。

 

Ø        動作概要

1.後退し白線を感知後、右側の白線センサが白線上になるように回転する。

2.一定の間隔で前進・後退させ、左側についている超音波センサによってポストが配置されていないコースを探索する。

3.コース決定後MIRSを左右に回転させ電子コンパスによってα°一番近い方角白線に戻るまでの角度)を調べる

4.確認後、左へ90度回転する。

5.以降 (α+90)°先ほど調べた方位+90°と追加角度)を用いて方向の補正をする。

6. 前方の超音波センサで再度コース上にポストがないことを確認する。

7. コースが見つかり次第左に90度回転し、左側の超音波センサで左側のポストを探索しながら前進する。

8. ポストを発見できたら前の超音波センサを使いポストの方向に車体を向け、ポストに近づく。

9.ポストを獲得し1周した後、電子コンパスによって再度方向の補正を行ったのち、移動距離分だけ後退するその後右に90°回転する(α+90)°

.1回目のポスト探索では、ポスト番号と位置を記憶することが目的であるため、見つけ次第ポストを獲得する。

10.元のコースに戻り、再びポスト探索を続ける。

11.対向する白線まで到達したら、180度回転し、右側のポストを探索していく。

12.始めの位置に戻ってきた時、ポストを5つ獲得できていなかったら、反時計周りで白線上を周回してポスト探索を行う。

.2回目の競技では1回目にポスト探索を行った結果を利用して、順番通りにポストを獲得していく。

 

MIRS0603の図解での動作概要はシステム提案書に記す。

Ø        機能性能

 

基本的なハード構成は標準機とほとんど変わらないものである。但し、私たちのMIRSでは電子コンパスを使用する。主な各センサの具体的な役割、スペック、技術調査報告を以下に記す。

 

【赤外線センサ】

 

役割・変更点

赤外線センサはポストから発信されている赤外線からポスト番号を識別するために使用する。各センサの配置はMIRSの前方に1つ、左側に1つとする。

スペック

リンク先へ

 

【超音波センサ】

 

役割・変更点

超音波センサはMIRSからポストまでの位置を測るために使用する。各センサの配置は標準機と同じでMIRSの前方に2つ、左側に1つとする。使用していないuss4を電子コンパスに使用する。

スペック

リンク先へ

技術調査報告

技術調査報告書へ

 

【白線センサ】

 

役割・変更点

白線センサはMIRSが競技場から出ないようにするために使用する。今回、白線センサは4つ使用する。具体的な配置はシステム外観参照とする。

スペック

スペック

 

【タッチセンサ】

 

役割・変更点

タッチセンサはポストのボタンが押されたかどうかを判断するために使用する。タッチセンサは前方に3個配置する。

スペック

リンク先へ

 

【電子コンパス】

 

役割・変更点

MIRSの方角を知るために使用する。電子コンパスを下のほうに配置するとモーターなどの影響を受けてしまうため、なるべく上の方に配置することにする。

・電子コンパスは過去のものを使用

スペック

リンク先へ

技術調査報告

技術調査報告書へ

 

※各部品の詳細及びその他の部品のスペック等はMIRSATLM 電子回路基板設計書に記してある。

 

Ø        MIRS外観

 

 

 

 

Ø        実現方法

MIRS標準機に準ずる部分は省略する(MIRSATLM 電子回路基板設計書)

MIRS0603を実現するのに必要な変更点のみ記す。

 

ü        ハードウェア

 

〇 電子コンパス

       ・メカは外乱を受けない位置に電子コンパスボードを設置するためにMIRS本体に改良を加える。

       ・エレキは新しい電子コンパスボードの作成及びドータボードとFPGAの変更を行う。

       ・電子コンパスの詳しい説明については(電子コンパスの動作説明書)を参照する。

 

ü         ソフトウェア

 

・標準プログラムを元に動作概要に沿ったプログラムを作成する。

・割り込み処理により随時MIRS本体の方位を認知し、誤差が大きくなった場合は補正を行わせる。

・電子コンパスの動作確認プログラムの作成。

・キャリブレーションプログラムを作成及び取り込み。

・赤外線、タッチ、白線センサーのモジュールは標準機と同様のものを使用する。

・最初にMIRSが対面する白線まで障害物がなく進めるコースを探すためのモジュールを作成する。

・ポスト探索モジュールを作成する。

              ・電子コンパスによる方向補正モジュールを作成する