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沼津高専 電子制御工学科 |
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改訂記録 |
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版数 |
作成日 |
作成者 |
承認 |
改訂内容 |
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A01 |
2006.7.11 |
山口 |
漆畑 |
初版 |
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A02 |
2006.9.8 |
山口 |
漆畑 |
それぞれのセンサの用途・性能・改善について追加 |
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A03 |
2006.9.15 |
池谷 |
漆畑 |
電子コンパスの調査結果を追加 |
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目次
・ 超音波センサ
・ 赤外線センサ
・ 白線センサ
・ タッチセンサ
・ 電子コンパス
用途
競技中は超音波センサを用いて、MIRSの進路およびポストの探索を行う。競技場の移動できる場は一辺３６０ｃｍの正方形である。競技ルールによりポストは白線から６０ｃｍ以上離された位置にあり、また、ポストは半径１０ｃｍ、スタート地点も多少白線から離れた位置である。よって今回の作戦上、直進の進路を確保するために超音波センサにより最低２９０ｃｍ先にあるポストを発見できなければならない。
性能
超音波センサボード仕様MIRSATLM-DSGN-0003
調査
超音波センサのテストプログラムを起動させ、障害物を超音波センサの正面30cmに置き、超音波センサの精度を計測する。障害物は２０ｃｍ刻みに離していく。
また障害物が正面２４０ｃｍの距離で、超音波センサと交差方向に動かし、左右の反応する範囲を調べる。
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障害物の距離(mm) |
超音波センサの計測値(mm) |
誤差(mm) |
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300 |
300 |
0.0 |
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500 |
498 |
-2.0 |
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700 |
693 |
-7.0 |
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900 |
893 |
-7.0 |
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1000 |
992 |
-8.0 |
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1200 |
1186 |
-14.0 |
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1400 |
1388 |
-12.0 |
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1600 |
1585 |
-15.0 |
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1800 |
1787 |
-13.0 |
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2000 |
1980 |
-20.0 |
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2200 |
2185 |
-15.0 |
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2400 |
2386 |
-14.0 |
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2600 |
2578 |
-22.0 |
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2800 |
2768 |
-32.0 |
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3000 |
2969 |
-31.0 |
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3200 |
3135 |
-65.0 |
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左右の誤差（2９00） |
±400（ｍｍ） |
考察
３メートル地点での誤差が約３ｃｍであるので用途での必要な条件２９０ｃｍ先の障害物を発見することが十分できる事がわかる。
しかし左右の誤差は正面290ｃｍの位置でも左右各±40ｃｍの位置でも発見してしまうため、左右の精度を改善する必要がある。
左右の精度の改善
センサから出る音波が左右に広がりにくくする為、音波の射出筒の長さを長くした。筒は２倍（ｃｍ）と３倍（ｃｍ）で試したが２９０ｃｍのポストを発見することが出来なかった。しかし筒の先を一部切るとポストが発見でき下表の結果が得られた。筒の形状についてはまだまだ改善の余地があるためさらに工夫していきたい。
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左右の誤差（2900） 改善後 |
±８0（ｍｍ） |
用途
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。
性能
赤外線センサボード製造仕様書 MIRSDBMD-SBRD-0500
調査
テストプログラムで試験したところ全てが正常に動作した。
用途
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。
性能
調査
テストプログラムで試験したところ全てが正常に動作した。
用途
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。センサは3つ使用し、すべて前方に配置する。
性能
調査
テストプログラムで試験したところ全てが正常に動作した。
用途
左右モータの軸にそれぞれに取り付けられている。左右のタイヤの回転角度を数値化し、それにより機体の回転・公転する際に使用する。
性能
調査
テストプログラムを実行し、タイヤを左右１５周（直進３ｍ分）させて、直進の数値誤差と左右の相対誤差を調べる。
目標値 5400(deg)
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右（deg） |
左(deg) |
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5367.60 |
-5376.59 |
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5398.87 |
-5357.47 |
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5399.54 |
-5373.90 |
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5397.75 |
-5395.05 |
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5399.77 |
-5362.87 |
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5401.80 |
-5363.32 |
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5401.79 |
-5399.10 |
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5398.87 |
-5375.47 |
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5385.82 |
-5386.27 |
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5399.55 |
-5394.15 |
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平均値 右 |
平均値 左 |
相対誤差 |
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5395.14 |
-5378.42 |
16.72 |
考察
左のロータリエンコーダが逆に接続されているため数値の符号が左右で異なってしまっている。左右の誤差はおよそ１５度で競技中あまり大きな影響はないと思われる。
改善
左のロータリエンコーダは再度逆に接続し直して、左右の数値の符号を併せる。左右それぞれの誤差はこれからさまざまな方法をためして改善していきたい。
用途・性能
リンク先 電子コンパス動作説明書
調査
次の場所で磁場の影響を調べる
・ MIRS本体(モータ付近)
・ 競技会場
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MIRS本体 |
モータ付近やシャーシの部分では影響が出たが、CPUボードより上の部分では影響はでなかった。 |
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競技会場 |
影響なし。 |