沼津高専 電子制御工学科
MIRS0703システム提案書
MIRS0703-DSGN-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2007.6.26 小林・中島 中島 初版
A02 2007.6.29 中島 中島 全体を通して表現をより適切なものに変更。
誤字・脱字の修正
図に凡例を表示
「7.システム提案書作成資料」の項を追加
A03 2007.6.29 中島 中島 誤字・脱字の修正
誤字・脱字の修正
リンクの修正


目次








1.本ドキュメントについて

このドキュメントは、MIRS0703のシステムを提案をする為のものである。


2.設計コンセプト

MIRS0703の設計コンセプトは、1)無駄の削減、2)誤差の抑制 の2つである。
標準機MIRSでは、無駄な動きとその動きから出る誤差によるタイムロスが目立った。
その為、私たちMIRS0703ではこの2つのコンセプトに基づきMIRSを設計・製作していく。



3.システムの特徴

3.1.ポストの探索方法
競技開始後、競技場の中央まで移動し、回転しながらポストを探索する方法を取る。
このときMIRS本体が回転した場合、若干のズレによるMIRSの現在座標に誤差が生じる可能性があるため、
MIRS上部に超音波センサをつけたプロペラを搭載し、これを回転させることによりポストの探索を行う。
このプロペラはステッピングモータにより回転させることにより、正確な回転・停止を素早く行うことが可能になる。
MIRS本体が回転するのに比べ、早く、正確にポストの探索を行うことが可能である。







3.2.探索後のポスト間の移動方法
ポスト間の最短距離を直線に移動する方法を用いる。基準となる競技場中央に何度も戻ることで、
時間のロス、座標のズレが起こる可能性を考えこの方式を取ることにした。
各ポストの位置が把握できれば、角度や距離から最短距離を計算できるであろうと考えた。
(詳細は
5.動作概要に記載する)

3.3.ポスト番号の判別法
標準機同様、ポストを周回し、赤外線センサを用いてポスト番号を読み取る。

3.4.ポストの獲得方法
赤外線センサ下部にアームをつけ、これを伸ばすことにより、ポストを獲得する。
この方法を用いることにより、赤外線センサでポストを判別した後、そのままポスト獲得動作に移ることができる。








4.システム構成

4.1.ハードウェア構成
標準機以外で搭載するハードウェアを列記する。

・ポスト探索用プロペラ(プロペラ、超音波センサ2個、ステッピングモータ)
・プロペラ制御用ボード
・ポスト獲得用アーム(モータ、プラスチックプレート)
・アーム制御用ボード
・レギュレータボード


各センサーの配置を模式図で示す。







4.2.ソフトウェア構成
ポスト間移動プログラム、プロペラ用制御プログラム、アーム用制御プログラム等、
システム特徴に則って、標準機プログラムをベースに変更を行う


5.動作概要

5.1.競技1回目
競技1回目の動作について、図を用いながら説明する。


(1)競技開始後、ポスト探索用の超音波センサがついたプロペラを展開する。




(2)展開した後、前方にポストがないかを確認する。(fig.6)



(3)ポストがあった場合、位置をずらし、ポストがない場所を探す。




(4)競技場中心まで移動する(fig.7)




(5)プロペラを回転させ、ポストの探索をする。(この時、一定時間探索をしたのにもかかわらず発見することのできなかったポストは諦めることとする)(fig.8)



(6)超音波センサによる距離、ステッピングモータの回転時間からポストの位置を求め記憶する。




(7)一番近くにあるポストに接近する。(fig.9)




(8)正対補正を行った後、ポストを周回する。(fig.10)



(9)赤外線によりポスト番号を識別し、(6)の位置とともに記憶する。



(10)ポスト発見後アームを伸ばし、MIRS自体が動くことなくポストを獲得する。



(11)ポストを周回し終わった時点で再度ポストの探索を行う(未発見ポストの発見、座標補正)。




(12)競技場中心に戻ることなく、次のポストへ直接移動する。(fig.11)



(13)この動作を繰り返しポストをすべて獲得していく。



5.2.競技2回目
競技1回目の動作について説明する。


(1)競技1回目により得たポスト情報を用い、順番通りポストを獲得していく。





6.MIRS0703の概観


MIRS0703の完成予想図を模式図で示す。







7.システム提案書作成資料

本システム提案書(MIRS0703-DSGN-0001)を作るうえで作成したファイルを下記に列挙する。
尚、参考資料でありファイルの閲覧を保障するものではない。

  • MIRS0703-DSGN-0001.pptx---システム提案プレゼンテーション時使用のスライド
    (注:*.pptxファイルを開くにはMicrosoft Office PowerPoint 2007以降が必要である。)
  • propeller.vsd---ポスト探索用プロペラの図面である。
  • arm.vsd---ポスト獲得用アームの図面である。
  • sensor.vsd---各種センサーの配置図である。
  • kyougi.vsd---競技の動作概要用の図面である。
  • gaikan.vsd---MIRS0703の概観図面である。
    (注:*.vsdファイルを開くにはMicrosoft Office Visio 2007以降が必要である。)






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