ステッピングモータは主に2つの種類に分けられ、バイポーラ方とユニポーラ型に分けられるが、
普通、個人での工作等に用いられるものはユニポーラ形である。
MIRS0703でもユニポーラ形のステッピングモータを用いる。

ステッピングモータはインダクションモータやDCモータとは異なり、モータにただ単に電源を接続するだけでは回転しない。
モータを駆動する場合、回転速度や回転角度を決めるパルス発信機、巻線を流す電流を順次切り替える駆動回路(ドライバ)、
回路およびモータを駆動させる直流電源が必要になる。使い方について模式図をfig3に示す。




ステッピングモータはＤＣモータと違ってケース側に巻き線コイルがあり、これをステータと呼んでいる。
一方回転する方はロータと呼ばれている。ステータ側は［Ｘ］と［Ｘバー］によるコイルと、［Ｙ］と［Ｙバー］によるコイルの
２つのコイルからなる。ユニポーラ型では、それぞれのコイルの中間点からタップが立っていて、そこから電源を供給して
［Ｘ］、［Ｘバー］、［Ｙ］、［Ｙバー］に対して決まった順番に電流を流すことによってロータを回転させるための磁化を行う。
これを励磁（レイジ）と呼んでいる。
ユニポーラ型ステッピングモータでは、fig4のように６本のケーブルが出ている。

ロータを回転させるための励磁の方法にはいくつかの種類がある。
いずれもパルス信号で＋ＤＣ端子からその他の各端子（相）に対して電流を流す。
下の各タイミングチャートでは、パルスが出力されている状態（ハイ状態）にそれぞれの端子に対して電流が流れていることを示す。

回転角制御が可能なため、ロータリエンコーダを用いてフィードバック機構を作る必要がない。

ポスト間の移動を無駄なく行うために、ポスト間直接移動法を取り入れる。
過去のグループ、MIRS0403とMIRS0604 がこの方法を取り入れているので参考にする。（参考文献についてはまとめて後述する）


(1)int post_to_post2(int target_post, int next_post_no)

二つのポスト間を直接移動する関数。引数target_postとnext_post_noで、
現在のポスト番号（P1とする）と次に接近するポスト番号（P2とする）を与える。

この関数は post_get()終了後のP1周回開始点から始まる。
アルゴリズムとして、フィールド中心点と二つのポストの中心点を結ぶ三角形を考える。

まずP1とP2の座標から、P1の中心点とP2の中心点を結ぶ直線aの長さを余弦定理により求める。
求めた直線aの長さと、フィールド中心点から見たP1とP2の間の角度A、およびフィールド中心点からP2の中心点までの距離ｂから、
正弦定理を応用して、P1の中心点とフィールド中心点を結ぶ直線cと直線aのなす角度Bを求める。

求めた角度BだけP1の周回を移動することにより、P1とP2を結ぶ直線a上まで移動することができる。
その後、直線aの長さとプロペラの超音波センサの値を比較し、誤差が大きければポスト周回軌道上を前後に移動して補正を行う。
補正終了後、90度回転しさらにプロペラの超音波センサで補正を行う。
この時、超音波で読み取った値を、P1とP2間の距離として改めて保存する。
保存されたポスト間の距離をもとに、P2の手前30cmまで移動し正対補正を行い、その上でP2の周回開始点まで移動する。

計算方法をfig8に示す







(2)fig9のような三角形を考える。×はMIRSがその場回転してポストを探索する基準点である。

ここで注意するのは、『BはMIRSの基準点での超音波探索によって測定された値ではない。』ということだ。
超音波センサで測定された値は、基準点からポスト中心までではなく、
MIRS前方の超音波センサの計測開始点(※１）からポスト側面までの距離である。
したがって、基準点からP1,P2までの超音波センサでの測定値をそれぞれr1,r2とすると、

　　A ＝ r1
　　B ＝ r2 ＋（MIRSの中心〜超音波センサの計測開始点までの長さ）＋（ポストの半径）

である。導出式自体は変わらないので、その式に基づいて計算すれば、
ポスト間の直接移動に必要なポスト間の距離・角度が得られる。

（※１）超音波センサの計測開始点
　 データシートによると、超音波センサの先端ではなく、だいたい中間ほどである。

計算方法をfig9に示す

今回プロペラに取り付ける超音波センサは１つだけであり、MIRSのシャーシから幾分かはみ出している。
従って、MIRSの状況に応じて超音波センサの位置を変える必要がある。

次に各状況に応じた、プロペラの動き(超音波センサを基準に考えた)を記す。

1．競技場中心でのポスト探索

　　MIRS本体はその場から動かず、プロペラを１周、逆周りに1周を繰り返す。
　　同じ方向に回転を繰り返すと、コードが絡まるなどの問題があるためである。


2．ポスト接近＆周回時

　　右に移動させ、ポストに対する正対補正と周回の邪魔にならないようにする。


3．ポスト間直接移動時

　　「ポスト間直接移動」で記したように、ポスト周回時は右に90度回転した後は前に移動させる。
　　その後、次のポストに移動するまで前方で固定し、ポスト手前30cmまで移動して正対補正を行う。


「2．ポスト接近＆周回時」と「3．ポスト間直接移動時」を繰り返し、
プロペラがMIRSの動作に支障を来たさずに機能するようにする。

MIRS0703では、機体左側に取り付けたアームによりポストを獲得する。

ポスト獲得のプログラムは、赤外線コードによりポスト番号を記憶した後に走らせる。
アームはモーターの回転のみの制御なので、プログラムは簡単に組みあがる。