名称 MIRS1004 システム基本設計書
番号 MIRS1004-DSGN-0002

最終更新日:2010.9.17

版数 更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2010.9.17 細越 寛太 細越 寛太 初版

目次

  1. 概要
  2. システム詳細: メカ
  3. システム詳細: エレキ
  4. システム詳細: ソフト

  1. 概要
  2. 本ドキュメントは、MIRS1004に実装されるシステムの仕様を記したものである。
    なお、本ドキュメントは開発中に変更されることがある。

  3. システム詳細: メカ
    1. 無限軌道
      無限軌道の高い不整地走行性能を活かし、シーソー、ステップをソフト面で対策を取らなくても突破できるようにする。
      履帯、遊動輪、起動輪はタミヤの「1/16 4号戦車 金属キャタピラセット」を使用する。

      金属キャタピラであり、重量があるので発進時に充分なトラクションが得られるように、後輪駆動にする。
      転輪は工作室にあったタイヤ(MIRS0905が使用していたもの)を、上部支持転輪はパワーのロスを減らすため
      ベアリングを使用する。
      MIRS1004の無限軌道MIRS0905
    2. 軽量シャーシ
      金属製無限軌道は重量があるため高いトラクションを得られるが、モーターのトルクに不安があるため、
      シャーシの軽量化を図ることにする。併せて、小型化もする。

      CFRPを使用する予定であったが、大変高価であったため、工作室にあったアクリル板を使用した。
      事前の調査で、アクリル板でも充分な強度を期待できることは分かっているため、特に問題はないと思われる。
    3. マウスの搭載
      マウスをMIRS1004の向き制御等に利用する。
      無限軌道という特殊な足回りを装備しており、通常のタイヤでは有効なロータリーエンコーダでは向き制御に充分な精度を得られない可能性が高い。
      よって当班では、向き制御にマウスを使用することにした。
    4. 超音波センサの増設
      左右にも超音波センサを装備させる。これにより、壁との距離が測れるようになり、衝突によるタイムロスが防がれることが期待される。
      また、ロータリー/小部屋の脱出にも利用できる。

    5. 状況判断LED
      LEDをいくつか装備させ、点灯パターンにより、どのプログラムが実行されているかを判断できるようにする。



  4. システム詳細: エレキ
    1. システム状態のLED表示
      システムの状態を視覚化するために、複数個のLEDを搭載する.
      FPGAの出力を使用し、MIRSソフトウェア上からの出力を、LEDに出力する.
      主に、デバックの容易化、競技中でのシステム状態の把握を目的とする.
      以下に、参考資料を示す.
      LED1 LED2 LED3 LED4
      状態 3 2 1 0
      OFF0000
      起動0001
      終了0010
      前進0011
      回転0100
      丁字路0101
      十字路0110
      ロータリー0111
      小部屋1000
      数字認識1001
      白線センサー1010
      カメラ処理中1011
      処理エラー1100
      ゴール1101


  5. システム詳細: ソフト
    1. メインプログラム
      以下にメインプログラムのフローチャートを示す。

      DBによる各仕掛けの優先順位は
      無限軌道というMIRS1004の機体特徴によりロータリーが苦手であると仮定し

      1.ゴール
      2.T字路
      3.鍵
      4.小部屋
      5.十字路
      6.ロータリー

      という順に設定した。
      ただし、これは仮であり無限軌道が完成した後実験を行い、
      ロータリーが攻略できることがわかれば変更する。

      また、画像処理にパターンマッチング法を使用する。
    2. 各要素への対策
      1. ロータリー 決定はしていないが、現段階では無限軌道のカーブ性能に不安があるため、可能な限り回避する予定。
      2. 小部屋 壁伝いに進み、出口を発見する。
      3. シーソー 無限軌道の不整地走行性能を活かし、突破する。
      4. でこぼこ道(段差) 無限軌道の不整地走行性能を活かし、攻略する。
        1. 鍵から出ている赤外線を感知
        2. その方向へ進む
        3. タッチセンサーに触れる
        4. 1マス分下がる
        5. 180°旋回
        6. 以上の方法で攻略する。
      5. 十字路/丁字路
          判別方法
        1. 白線をセンサーで感知
        2. 1マス進み、前、左右の超音波で壁を感知、判断する。
      6. 行き止まり
        Direction Boardで判断し、回避する。


      沼津工業高等専門学校 電子制御工学科