沼津高専 電子制御工学科

開発完了報告書

MIRS0603-DSGN-

改訂記録

版数

作成日

作成者

承認

改訂内容

A01

2007/02/09

全員

漆畑

初版


          

           目次

 

           1.はじめに

           2.開発過程

           3.結果

                      プレ競技会

                      競技会

4.製作費

5.作業工数分析

           6.問題点の発生と分析

                      メカニクス

                      エレクトロニクス

                      ソフトウェア

7.総括

                      メカニクス

                      エレクトロニクス

                      ソフトウェア

           8.マネージャーより

          


1. はじめに

これはMIRS0603の完了報告であり、これまでの作業過程、作業工数、競技会の結果を示したものである。

  1. 開発過程

以下に開発計画と対比させた開発過程を示す。

 

開発項目

開始(計画)

開始(作業)

 

終了(計画)

終了(作業)

ドキュメント作成(メカ)

2006/09/04

2006/09/04

 

2007/02/02

2007/02/09

ドキュメント作成(エレキ)

2006/09/04

2006/09/04

 

2007/02/02

2007/02/09

ドキュメント作成(ソフト)

2006/09/04

2006/09/04

 

2007/02/02

2007/02/09

製造(メカ)

2006/10/09

2006/10/09

 

2006/11/06

2007/02/01

製造(エレキ)

2006/10/02

2006/10/02

 

2006/11/06

2007/02/01

製造(ソフト)

2006/10/09

2006/10/09

 

2006/11/06

2007/02/02

改善・調整(メカ)

2006/11/13

2006/11/27

 

2007/01/26

2007/02/02

改善・調整(エレキ)

2006/11/13

2006/10/09

 

2007/01/26

2007/02/02

改善・調整(ソフト)

2006/11/13

2006/11/13

 

2007/01/26

2007/02/02

 

3.結果

l        プレ競技会(2007/01/09

競技

得点

一回目

二回目

 

 

l        競技会200/02/0

競技会のポスト数は4つでした。

 

1回目

2回目

合計

順位

得点

2点

1点

3点

時間

6

4

10分

 

製作費

 

5.作業工数分析

 

 

遠山

冨士原

池谷

福田

山口

漆畑

ユー

項目別合計(合計)

001技術調査

8

5

3.5

21.6

23.5

5.5

4.5

71.6

002システム提案、開発計画立案

5

4.5

5.5

7.5

5.3

5.5

3.5

36.8

003基本設計

0

0

0

0

0

6

1.5

7.5

004 M 詳細設計

0

0

14.5

13

0

0

0

27.5

004 E 詳細設計

0

0

0

0

9.1

10.5

9.0

28.6

004 S 詳細設計

10

7.5

0

0

0

0

0

17.5

005製造

0

0

0

0

0

0

0

0

005 M 製造

0

0

67

54.5

0

0

0

121.5

005 E 製造

0

0

0

0

52.2

102.5

73.5

228.2

005 S 製造

38

108.5

0

0

0

98.5

0

245

006 M サブシステム試験

0

0

0

0

0

0

0

0

006 E サブシステム試験

0

0

0

0

12.5

0

0

12.5

006 S サブシステム試験

143

0

0

0

0

0

0

143

007 システム試験

7.5

31

63

29

23

0

5.0

158.5

008 改善設計

0

0

0

0

0

0

0

0

009 ドキュメント整備

6.5

9

6.5

0

5.5

10

0

37.5

010 ミーティング

8.5

0

18.5

0

0

0

6.0

33

011その他

32

35

25.5

66.2

101

40.5

97.5

397.7

工数合計(時間)

258.5

200.5

204

191.8

232.1

279

200.5

1566.4

6.問題点の発生と分析

メカニクス

 

問題点

原因

解決策

1

電子コンパスの方角がおかしくなった

外乱(ねじ)

ねじで固定せず、紐で縛った

2

ポスト周回時に早く赤外線を検出する

検出範囲が広い

コーンを取り付けた

3

パラメータを修正してもまっすぐ走らない

左側面が重い

右側面にL字の板をつけて重心を調整

4

 

 

 

 

エレクトロニクス

 

問題点

原因

解決策

1

電子コンパスの出力値がおかしくなった

出力の開放と不安定

出力と平行に抵抗をつけた

2

超音波が時々変な値を返す

基板の汚れ

半田カスを払った

3

 

 

 

4

 

 

 

 

ソフトウェア

 

問題点

原因

解決策

1

ポストを早く発見してしまった

最小値を見つける際に1つの値だけを見ていたため

最小値を見つける際に前後の値も見て、その値が本当に最小値なのかという判断をするようにした

2

ポスト10cm前で止まらない

超音波とエンコーダの精度が悪いため

一度、ポストに当たってから、10cm下がるようにした

3

電子コンパスの補正量が1回の動作中で足りなかったり、多すぎたりする

タイヤの回転などを用いて理論的に補正量を決定したが、誤差が生じていた

実験的にあらゆる角度からの補正量の実験を行い、その値を参考にしながら補正に使う定数を決定すべきである

4

 

 

 

 

7.総括

メカニクス

設計

私たちの班では電子コンパスを中心とした動作をすることが決められた。過去に電子コンパスの使用例があったため、外乱により電子コンパスから正しい値を読み取ることができないということを知ることができた。そこでアナログのコンパスを使ってMIRS本体や体育館での外乱の影響を調べた。その結果MIRS本体に密接するほど近づけると影響があったが、その他では思ったよりも影響が少ないという結論になり、電子コンパスの設置場所はMIRS本体に密接しないようにしただけで特に考えることは無かった。実際に電子コンパスをMIRSに装着し動きを見ると、電子コンパスを固定する金属性のネジから大きな影響があることを知り、固定法を変えることにした。

MIRS概観図の作成は特に問題なかった。

製造

MIRS本体を組み上げるまでに数々の問題が発生した。ここで大きな時間のロスをしてしまった。問題発生の原因は単純なミスや思いもよらない故障等様々なものがあったが、どれも原因を突き止めるまでに時間がかかってしまった。

電子コンパスボードを設置するための板製造やそれの組み上げでは特に問題はなかった

反省

MIRS組み上げで大きな時間を掛けてしまい、システム試験へのスムーズな移項ができなかったことは申し訳ないと思う。原因を見つけるまでに時間がかかったことは、今思えばただ原因を考えることより、地道にMIRSを触って原因を探すことが一番の近道だったと思う。とにかく実行に移すことが重要であるだろう。

エレクトロニクス

設計

自分たちで設計したものは電子コンパスだけだったがそのボードを作成するに当たっていろいろな問題が発生した。初めに考えていたものはいたってシンプルな構造だったが、使いやすさやソフトとの連結、LEDを点灯させる際に生じる不備を解消するに当たってさまざまな機能を搭載した。しかしいろいろな素子を付けていくことによって外乱の影響を反映しやすくなってしまった。

製造

自分たちが使っていた班のMIRSはうまく動作しないものが多かった。MPCボードやFPGAボード、各センサ類で問題が生じてしまいその中でどうしても直せないものは再度作り直すことになった。また、電子コンパスボードを搭載するために新しくドータボードを作り直した。

ソフトウェア

  ソフトウェアの反省点は時間の配分が悪く最終的に時間がなくなってしまい、デバックが追いつかなかったことです。そのため、2回目のプログラムは満足のいくものがつくれませんでした。また、Faile Safe動作をあまり組み込むことができなかったことも挙げられます。

しかし、電子コンパスを使用した補正動作を組み込むことができたので、当初目標としていた“電子コンパスを使った補正”は達成できたと思います。

今回のMIRS製作でソフトウェアでハードウェアを制御するということや、その大変さを学ぶことができました。また、ハードウェアを制御するときに、ソフトウェアだけの知識があれば良い、ということではなくメカ、エレキの知識も必要ということを学べました。しかし、競技会ではあまり良い結果を残せなかったので、将来同じような機会があったら、今回の失敗を活かして良いものを作りたいです。

 

8.マネージャーより

 この一年間の電子機械設計製作の授業を通して強く感じたのは計画の重要性と、その計画を計画通りに実行していく実行力の大切さです。私達の班の開発作業は計画していたものから大きくずれてしまいました。原因としてはさまざまな要因が考えられますが、一番大きな要因として考えられるのが、それぞれのメカニクス、エレクトロニクス、ソフトウェア間での仕事の受け渡しがあまり効率良くいかなかったことだと考えられます。私達の班では電子コンパスによる補正をしながらのポスト獲得をコンセプトとして開発していたわけですが、MIRS本体のハードウェアの不良が多くありメカニクスの仕事が多くなり、その影響でエレクトロニクスやソフトウェアの開発にも大きく遅れを強いられることとなってしまいました。本来ならばそこで遅れを最小限に抑えることが望ましいのですが、だんだんと遅れが大きくなってしまったことはマネージャーの責任であると反省しています。しかし、それぞれの分野のものが、情報を交換しあいチーム一丸となって開発できたことはこれから企業や大学においても強い自信になると思いました。

最後に、一年間共に頑張ってきた班員に感謝します。ありがとう。