| 名称 | MIRS1603 システム基本設計書 |
|---|---|
| 番号 | MIRS1603-DSGN-0002 |
| 版数 | 最終更新日 | 作成 | 承認 | 改訂内容 |
|---|---|---|---|---|
| A01 | 2016.11.16 | 秋山健太郎、石田智士、内山恭輔、遠藤大河、大濱佳美、片山碧、田中哲太、永田健太、野本大喜、橋本宗汰郎 | 初版 | |
| A02 | 2016.11.18 | 秋山健太郎、石田智士、内山恭輔、遠藤大河、大濱佳美、片山碧、田中哲太、永田健太、野本大喜、橋本宗汰郎 | 第2版 事前チェックで指摘された点を修正 |
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| A03 | 2016.11.18 | 秋山健太郎、石田智士、内山恭輔、遠藤大河、大濱佳美、田中哲太、永田健太 | 第3版 事前チェックで指摘された点を修正 |
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| A04 | 2016.11.25 | 秋山健太郎、石田智士、内山恭輔、遠藤大河、大濱佳美、田中哲太、永田健太、野本大喜、橋本宗汰郎 | 承認 | 第4版 レビューで指摘された点を修正 |
| 部品 | 用途 | 変更点 | 変更理由 | 個数 | 担当 |
|---|---|---|---|---|---|
| シャーシ | 基板、センサ、バッテリを設置する | 幅320[mm], 高さ250[mm]の三角形のシャーシに変更する | 小型化, 軽量化のため | ||
| フレーム | モータ、タイヤ、キャスタなど足回りの部品を取り付ける | アルミ製の柱を丁字状にシャーシ下に取り付ける | 車体の剛性を確保し、シャーシの変形によるふらつきや誤差を軽減するため | ||
| 木製タイヤ | モータの回転を地面に伝えMIRSを動かす | 木製で直径130[mm]のタイヤに変更する | タイヤの変形によるふらつきを防ぎ、正確で高速な走行を可能とするため、MIRS1404で作成されたものと同じ寸法で一組のタイヤを作成し、強度・精度のよいものを用いる | ||
| モータマウンタ | モータをシャーシ・フレームに固定する | モータマウンタを車体内側に左右ひとつずつ追加する | モータの固定をより確実にするため | ||
| センサマウンタ | センサを車体に取り付ける | 複数のセンサをシャーシに取り付けられるよう新規で製作する | 使用センサの増加と機体の小型化によって、省スペースなマウンタが必要になったため | ||
| カメラマウンタ | カメラ・赤外線センサを車体前方に取り付ける。 | カメラと赤外線センサを取り付けられるように新規で製作する | 小型化された機体の中で、カメラ・赤外線センサの取り付けスペースを確保するため |
Fig.3 MIRS1603機体概形図
| 部品 | 用途 | 概要・変更点 | 変更・作成理由 | 個数 | 担当者 | ドータボード | FPGAボードからの信号を他のボード、センサへと接続する | ドータボードのケーブルコネクタを排し、ピンヘッダを取り付ける | ドータボードとFPGAボードをケーブルを介さずに接続するため |
|---|---|---|---|---|---|
| 電源ボード | CPUボード、超音波センサ、モータ制御ボードに電力を供給する | コネクタを換装し、メカニクスの仕様に合わせた寸法に変更する | 経年劣化によるコネクタの緩みを解消するとともに、メカ二クスの仕様に合わせたボードの寸法にするため | ||
| CPUボード | MIRS1603全体の制御を行う | 変更点なし | - | ||
| FPGAボード | CPUボードから入力される信号を各ボードを制御する信号に変換し出力する 各ボード、センサからの入力信号を変換しCPUボードへ出力する | FPGA回路を書き換える | エンコーダの廃止に伴い、PIN配列を整理するため | ||
| モータ制御ボード | FPGAから入力されたPWM信号からモータを制御する | エンコーダの廃止、2つのボードを一体化する | メカニクスの仕様に合わせたボードの寸法にするため | ||
| 電源ケーブル | 電源と電源ボードを接続する | コネクタ部分を新しい部品にする | 電源ボードのコネクタの変更に伴い、対応したコネクタに換装するため | ||
| Arduino拡張基板 | 赤外線センサと超音波センサの値をArduinoに出力する | 超音波センサ、赤外線センサ、ジャイロセンサのピンの数に対応したコネクタを取り付ける | センサとArduinoをコネクタで接続するため | ||
| ジャイロセンサ固定用基板 | ジャイロセンサを固定する | 機体に固定しやすくするためにねじ穴を開け、さらに3端子、2端子のコネクタを1個ずつ取り付ける | ジャイロセンサを固定しコネクタ付きケーブルでArduino拡張基板と接続するため | ||
| 分岐用基板 | 電源ボードからの出力をCPUボードとモータ制御ボードに分岐する | MIRS1501のものを使用する |
| 機能 | 内容 | 担当者 |
|---|---|---|
| 現場急行 | スタート地点から数字ボードまで移動し、数字認識を行った後展示室へ移動する。走行制御はジャイロセンサと超音波センサを用いて行う。ジャイロセンサと超音波センサはArduinoに接続されているため、CPU・Arduino間でシリアル通信を行いデータを共有する。 | |
| 数字認識・サーバ通信 | 数字ボードの数字を認識し、サーバへ認識した数字を送る。 | |
| 巡回・捜索 | 展示室で怪盗機を発見するために巡回を行う。走行制御は現場急行時と同様に行う。 | |
| 追跡・確保 | 赤外線センサにより怪盗機から発せられる赤外線を認識し、怪盗機の追跡、確保を行う。 |
| モジュール名 | 機能 | 開発要素 |
|---|---|---|
| pilot | 全体の動作を管理する | 改良 |
| io | タッチセンサの信号を処理する | 改良 |
| device | デバイスファイルをOpen/Closeする | 既存 |
| comm | 数字認識で得たデータをサーバーに送信する | 改良 |
| number | 数字認識を行う | 既存 |
| run_ctrl | 走行の制御を行う | 改良 |
| direction | 正体補正を行う | 改良 |
| motor | モーターを動かす | 既存 |
| state | 機体の状態を管理する | 新規作成 |
| serial_ctrl | シリアル通信を行う | 新規作成 |
| device_ctrl | Arduinoに接続センサ類を管理する | 新規作成 |
| gyro | ジャイロセンサの信号を処理する | 新規作成 |
| uss | 超音波センサの信号を処理する | 改良 |
| infrared | 赤外線の信号を処理する | 新規作成 |
| 部品名 | 個数 | 購入先 | 価格 |
|---|---|---|---|
| 超音波距離センサ （sainsmart / HC-SR04） | 5個 | 秋月電子通商 | 2000[円] [400円/個] |
| 電源コネクタ （ノンブランド / T型 2P オス 黒） | 6個 | 千石電商 | 318[円] [53円/個] |
| 電源コネクタ （ノンブランド / T型 2P メス 黒） | 6個 | 千石電商 | 318[円] [53円/個] |
| ジャイロセンサ
（秋月電子通商 / ＳＴマイクロＬ３ＧＤ２０使用 ３軸ジャイロセンサーモジュール) |
1個 | 秋月電子通商 | 750[円] |
| LDO電圧レギュレータ （Linear Technology / LT1083CP#PBF） | 2個 | RSコンポーネンツ | 1834[円] [917円/個] |
| 積層セラミックコンデンサ （日本ケミコン / KTS500B334M31N0T00） | 10個 | RSコンポーネンツ | 280[円] [28円/個] |
| 電解コンデンサ （ニチコン / UPS1E4R7MDD） | 4個 | RSコンポーネンツ | 68[円] [17円/個] |
| ベニヤ板（厚み5.5[mm]） | 1枚 | ホームセンタ | |
| アルミ板（厚み1.0[mm]） | 1枚 | ホームセンタ | |
| 布やすり（#300） | ホームセンタ | ||
| マジックテープ （幅10[mm]×長さ1.5[m]） | ホームセンタ |
