沼津高専 電子制御工学科
MIRS0804 システム提案書
MIRS0804-DSGN-0001
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2008.6.20 岩本・里見・早苗 浦田 初版
A02 2008.6.27 浦田 浦田 第2版
A03 2008.7.17 浦田 浦田 一部文書の誤りを訂正,ポスト番号識別方法を変更,超音波センサ回転機構の開発中止



目次
1.設計コンセプト
(1) ポスト探索時の無駄の削減
(2) 無駄動作の省略
2.システムの特徴
(1) ポスト探索
(2) ポスト番号識別
(3) ポスト獲得
3.システム構成
(1) ハードウェア構成
(2) ソフトウェア構成
4.動作概要
(1) 競技1回目
(2) 競技2回目
5.システム提案発表での指摘など
(1) 質問・指摘
(2) 対応




1.設計コンセプト

(1) 探索時の無駄の削減

ポストとポストの位置が中心から見て被っていた場合、ソフトによりその位置を予想出来るようにする。

(2) 無駄動作の省略

座標に誤差が生じることを防ぐため、本体は必要最低限の動作のみ行うようにする(ポスト獲得時に回転動作は行わない)。



2.システムの特徴

(1) ポスト探索動作

競技場中心まで移動し、超音波センサで周囲のポストを探索する。全ポストが見つかった場合は、近いものから順に獲得しに行き、同時に番号の確認を行う。発見できないポストがあった場合、ポスト同士の距離等からポストが隠れている可能性が最も高い場所を計算し、探しに行く(この際、競技規定に基づき、ポストの配置がありえない場所を例外として、場所を絞り込む)。

(2) ポスト番号識別動作

MIRS後方に付けた白線センサを用い、ポストの周りを周回せずにポストの番号を識別・記憶する。

(3) ポスト獲得動作

MIRS前方にアームを取り付け、ポストを横から抱きこむような形でスイッチを押す。細かい動作としては、まずMIRS前方のタッチセンサがポストに触れるまで近づき、その位置から少し後退し、アームを降ろす。アームを開いてから再度ポストに密着した後、アームを閉じる。



3.システム構成

(1) ハードウェア構成

ポスト獲得用のアームを新規作成して取り付け、ポスト獲得時の周回動作を省略する。
このため、ポストの番号識別はMIRS後方に取り付ける白線センサによって行う。

(2) ソフトウェア構成

全てのポストが見つからなかった場合、超音波センサで測定した各ポストまでの距離と角度、競技エリアの広さをもとにして未検出のポストの位置を予想するプログラムを作成する。



4.動作概要

(1) 動作一回目

競技開始地点で一度ポストの探索を行い、その後競技場中央へ移動し、周囲のポストを探索する。ポストが確認できた場合は、ポスト番号に関わらず一番近いものから獲得していき、中央へ戻る際に、MIRS後方に設置した白線センサでポスト番号の確認を行う。
確認できないポストがあった場合は、確認できたポストを獲得後、各ポスト同士の配置や競技場の外周との距離からポストがある確率が一番高い位置へ移動し、再度周囲の確認を行う。

(2) 動作二回目

一回目で得た各ポストの座標データを基に、ポスト番号の順にポストを直接獲得しに行く。
一回目で全てのポストを発見できていなかった場合は、一回目と同じ動作を繰り返す。



5.システム提案発表での指摘など

(1) 質問・指摘

未検出ポストの位置予想に関して

ポストの存在する可能性がある箇所は複数あると考えられるが、探索順序はどのような基準で判断させるのか。

ハードウェアの変更点に関して

ポスト獲得用アームと超音波センサを回転させる機構の併用は、技術・予算・ハードウェア担当者の負担などの観点から見て難しいのではないか。
超音波センサを回転させる機構を取り付ける意義が不明瞭である。
超音波センサを回転させる機構にロータリエンコーダを設置する場合、予算的に厳しいのではないか。

(2) 対応

ハードウェアの変更点に関して

超音波センサを回転させる機構に関しては、指摘のとおり取り付け位置およびハード担当の負担の増加を考慮した結果、開発の中止が決定した。

上記以外は現在検討中。