沼津高専 電子制御工学科
MIRS0701 システム提案書
MIRS0701-DSGN-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2007.6.23 池田・水上 池田 初版
A02 2007.6.24 小澤(拓) 池田 システムの特徴とコンセプトの関連付け・表現の変更
A03 2007.6.27 池田・田中 池田 Fig.1・関連文書の追加、説明の補足
A04 2008.1.18 池田 池田 ドットマトリクス開発中止の文の追加



目次
1 設計コンセプト
2 システムの特徴
2.1 ポスト探索
2.2 ポスト番号識別
2.3 ポスト獲得
2.4 競技上内移動補助
2.5 その他
3 システム構成
3.1 ハードウェア構成
3.2 ソフトウェア構成
4 動作概要
4.1 競技1回目
4.2 競技2回目
5 MIRSの外観

注:ドットマトリクスは開発を中止した



1 設計コンセプト

(1) エラーの回避
(2) 視覚的パフォーマンスの向上


2 システムの特徴

2.1 ポスト探索

基本は標準機動作と変わらないが、もし全ポストが見つからなかった場合でも、見つけたポストの番号を識別しに行く。そして、発見したポストで最後に番号を識別したポストの周りを周回しながら見つからなかったポストを再度探索する方式をとる。以上の動作により、ポストの配置によりポストを長時間のポスト探索を回避する。

2.2 ポスト番号識別

MIRS前方に白線センサ4つを縦に並べ、それをポストに接触させて周回せずにポストの番号を認識する(MIRS0604-DSGN-0001参照)。これにより、周回動作時に中心に帰還できないことを回避する。

2.3 ポスト獲得

MIRS前方に湾曲した形のプラ板を上向きに設置し、それをポストに被せる。そして被せたまま前後左右に動き、ポストを獲得する。よって、視覚的なパフォーマンスを向上させ、また、周回動作を省くことが可能になる。

Fig.1 ポスト獲得動作

2.4 競技上内移動補助

MIRSのメモリ内部に仮想的な競技場を作り、その中にポスト、その周辺やMIRSの位置などの情報を与え、MIRSの移動の補助に役立てる。


Fig.2 仮想競技場

Fig.3 実際の競技場の様子

Fig.4 実際の競技場と仮想競技場の対応関係


この場合、MIRSを1、ポスト(post)を2、ポスト付近(near post)を3、ポストのある可能性の高い場所(POST?)を4とする。すべてキャラクター型で定義する予定のため、0〜8までの値を組み込むことができ、高い汎用性を持つ。また、競技場の離散化に伴い正確な値がとれないことが予測される。したがって、あいまいな記憶の仕方により、MIRS自身の知識の蓄えやプログラムの拡張性を高めることがに役立つと考えられる。今回は、移動の補助にこのマップを使おうと考えている。

2.5 その他

デュアルレギュレータ電源ボードを装備させ、電圧を安定させる。また、ドットマトリクスをMIRSに搭載して行動状態を外部に表現する。


3 システム構成

3.1 ハードウェア構成(標準機に含まれない構成)

・ ポスト番号識別システム(白線センサ×4、タッチセンサ×1)
・ ポスト獲得システム(プラ板、モーター×1)
・ デュアルレギュレータ電源ボード
・ ドットマトリクス

3.2 ソフトウェア構成

主に標準プログラムのポスト探索におけるプログラムを変更し、追加構成の制御プログラムを追加する。その他詳しい構成については動作概要で述べる。


4 動作概要

4.1 競技1回目

(1) 標準機と同様に中心位置まで行き、回転して、ポストの位置を測定する。このとき、ポストがいくつか見つからない場合でも次の動作に移る。(Fig.5)
(2) MIRSに近いポストから順に近づき、ポストを識別してポスト番号1から獲得していく。ここまでは標準機と大きな違いはない。(Fig.6)
(3) 発見したポストの全ての識別または獲得が終わった後、見つからないポストを発見するために、ポストの周りを回りながら未発見のポストを探索する。この動作から、ポストの影にあるポストや、遠くにあるポストを発見できる可能性が高くなる。(Fig.7)


Fig.5


Fig.6


Fig.7


4.2 競技2回目

1回目に記録した各ポストの座標情報をもとに、ポスト番号の小さいものから順に獲得していく。


5 MIRSの外観

以下にMIRSの外観を示す。

Fig.8 ポスト獲得用のアーム


Fig.9 MIRSの外観



関連文書

・ MIRS0604 システム提案書(MIRS0604-DSGN-0001