2.チームコンセプト
3.戦略、走行コンセプト
4.システム概要
5.標準機との変更点
6.購入予定物品
7.機体概形
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本ドキュメントは、MIRS1604の機体のシステム計画書である。
1.はじめに
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いいとこドリー
本チームは効率よく怪盗機を捕まえることを目標とする。
具体的には、対戦機と怪盗機を誘導する走行を行い有利な位置取りをすることにより、逃走してきた怪盗機を捕獲する。(俗に言ういいとこ取りである)
ドリーは人間の文字を読むことができるため、数字認識成功の願いを込めた。
また、ドリーのように万人に愛されるようなチーム・機体を目指す。
2.チームコンセプト
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Fig.1 巡回経路1
Fig.2 巡回経路2
1,現場急行モード
2,巡回モード
① 怪盗情報の読み込みが終わったら前方に1000㎜移動する。
※このとき、webカメラで前方と横方向を確認し、怪盗機を検知したら、怪盗機の方向へ向かうようにする。
② 横方向に、障害物から500mmの地点まで移動する。(対戦機を横方向に確認しても、対戦機から500mmの地点まで横移動を行う。)
③ 入口側の壁まで移動する。
④ 入口の反対側の壁まで移動する。
⑤ ②と同じ向きに移動する。
⑥ 180度回転してから④と逆向きに移動する。
⑦ ③と同じ向きに移動する。
⑧ ④と同じ向きに移動する。
3,怪盗機追従モード
＊巡回行動中に怪盗機を発見したら追いかける。
Fig.2に示す通り、壁から500mmの所を移動する。各図の黒い矢印はカメラの方向を示す。
戦略は、まず相手は展示部屋に入ると怪盗機に向かって直進すると考えられる。
だから、怪盗機を誘い込むため(相手側に怪盗機がいる場合も想定して)まず②の方向に動く、そして戻る。このときには怪盗機は我々の入り口側にいると思われるのでそこで確保する。
その時点で確保できない時も考え、その後美術品の周囲を回り、怪盗機が見つかるまで巡回する。
怪盗機確保までの理想とする動きを以下に示す。
Fig.3 理想経路1
Fig.4 理想経路2
Fig.5 理想経路3
3.戦略、走行コンセプト
4.システム概要
- オムニホイールの導入
- Webカメラ・赤外線センサの追加
- 高性能超音波センサの導入
- 駆動系バッテリーの追加
全方位移動を実現させ、怪盗機を素早く確保するため、タイヤをオムニホイール4つに変更する。
怪盗機を素早く認識するため、WebカメラをL字に設置、赤外線センサを8方位に設置する。
正対補正の正確性を向上させ、数字認識の成功率を向上させるため、MIRS1504で購入された高性能超音波センサを4つ導入する。壁との距離を測定し、理想とする走行を実現するため、カメラに合わせL字に2つずつ設置する。
バッテリーの持ち時間を向上させ、消耗による影響を抑えるため、バッテリーを追加し並列に接続する。それに伴い、バッテリーボードの変更も行う。
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5.標準機との変更点
標準機との変更点を示す。メカ
メカの変更点をtable 1に示す。
table 1 変更点 変更点 目的 担当者 標準タイヤからオムニホイールする。 全方向移動を可能にするため。 田口 青野 バンパーを6枚追加する。 タッチセンサを全方位に搭載するため。 田口 青野 上下シャーシを新しくする。 オムニホイールにするにあたり標準のシャーシが使えなくなるため。 田口 青野 支柱を長くする。 タイヤを中に入れるため、高さを確保するため 田口 青野 バッテリーボードの作成 標準のバッテリボードが使用しにくくなるため。 田口 青野 モータマウントを２個作成する オムニホイールするので、モータを２個増えるため作成する。 田口 青野 エレキ
エレキの変更点をtable 2に示す。
table 2 変更点 変更点 目的 担当者 タッチセンサを３つ追加する。 オム二ホイールを使用するにあたり全方位に壁を感知するため。 加藤 モータを２つ追加する。 オム二ホイールを使用するにあたりタイヤが２個増えるため。 中津川 webカメラを１個追加する。 怪盗機を発見するため 加藤 ４つの超音波センサをL字に配置する。なお、超音波センサは既製品を使う。 正対補正を行うため。 志田 赤外線センサを８個搭載する。 怪盗機から発信される赤外線を感知するため。 志田 バッテリーを１個追加する。 バッテリーを並列接続することによりMIRSを長時間した時のバッテリー切れを防ぐため。 中津川 バッテリーボードを改良する。 バッテリーを増やすことにより、標準のボードが使えなくるため。 中津川 モータ制御ボードを２枚追加する。 オムニホイールを使うにあたりモータが２個増えるため、そのモータを制御するため。 小出 赤外線センサボードを作成し追加する。 赤外線センサとFPGAを繋げるため。 中津川 ドータボードを改良する。 オムニホイールを使用するにあたり標準のボードが使えなくなったため。 中津川 状態遷移と対応したLED作成 MIRS1604のモードを周囲に知らせるため。 加藤 ソフト
画像処理においてOpenCV(C++)を使う為、追加プログラムはC/C++で書く。table 3 変更点 変更点 目的 担当者 オムニホイール用の直進走行と回転のプログラムに変更する。 タイヤをオムニホイールに変更したため、平行移動などの動作ができるようにする。 梶田 赤外線センサモジュールの追加する。 赤外線センサを追加するため。 梶田 状態遷移LEDモジュールを追加する。 状態遷移に対応したLEDを追加し、機体があどの動作を行っているか確認しやすくするため。 杉山 Webカメラによる色認識プログラムを作成する。 色認識により、怪盗機を発見するため。 堀住 超音波センサ追加による超音波計測プログラムを変更する。 超音波の数が追加されたため、標準機のものではそのまま使用できないため。 杉山 現場急行プログラムの改良。 プレ競技会の現場急行プログラムでは精度が低いため、必ず急行できるように改良する。 杉山 巡回モード時のプログラム作成。 戦略通りの巡回ができるようにする。 堀住 怪盗機を追跡するモード時のプログラム作成。 怪盗機を追跡し追跡し、確保できるようにする。 堀住 機体改造による各パラメータ調節 タイヤ半径や機体半径などの要素が変更されるため変更されるため。 梶田
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6.購入予定物品
購入予定物品をtable 4に示す。
table 4 購入予定物品 物品名 個数 要求 製品詳細 購入先 価格 モータ 2 増設するオムニホイール用 型番380K75 タミヤ ギヤードモーター タミヤ >9720(4,860)円 ギア 4 ロータリエンコーダの輪ゴムの代わりに使用 未定 未定 アクリル板 2 新しいシャーシ、バッテリーボード、オムニホイール、モータマウント用 アクリル板3mm(495×1000)、アクリル板5mm(330×1000) モノタロウ アクリル板 モノタロウ 3630円 三色LED 1 MIRSのモード表示用 ＯＳＴＡ５１３１Ａ ＲＧＢフルカラーＬＥＤ ５ｍｍ４本足 秋月電子通商 50円 ウレタンパイプ 4 オムニホイールのローラー用 ウレタンパイプ モノタロウ 1本につき226円 針金 4 オムニホイールのローラー固定用 針金 Φ2mm モノタロウ 259円 合計 14563円
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Fig.4に機体概形を示す。(a)に正面図、(b)に正面斜め上からの図、(c)に上面図、(d)に右からの図を示す。
Fig.4(a) 正面図
Fig.4(b) 正面斜め上からの図
Fig.4(c) 上面図
Fig.4(d) 右面図