MIRS1604 標準機機能試験報告書

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名称	MIRS1604 標準機機能試験報告書
番号	MIRS1604-RPET-0004

版数	最終更新日	作成	HTML作成	承認	改訂記事
A01	2016.08.05	梶田直哉	杉山瀬名		初版
A02	2016.09.01	梶田直哉	杉山瀬名	鈴木静男青木悠介	指摘された箇所の修正

ドキュメント内目次

本ドキュメントに含まれる略称について

本ドキュメントでは以下に示す工学用語を（）内の略称で示す。

Direction　Board(DB)
Region Of Interest(ROI）
Micro Intelligent Robot System（MIRS）
Pulse Width Modulation(PWM)

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS1604の標準機機能試験結果についての報告書である。

2.目的

MG3G標準プログラムを用いた単体テストに基づき、試験を行う事で、標準機として備わっている機能が動作するのかの確認を行う。

3.試験項目
: Table1に試験項目を示す。

Table 1 試験項目

試験関数	試験内容	試験完了日	備考
test_pwm()	PWM値を変化させ、モータが回転し始めるPWM値（不感帯の値）と回転を停止するPWM値を左右のモータで確認した。	7/25
test_moter()	左右のモータにPWM値を与えた。PWM値の範囲は -128～127。ただし、絶対値127が duty比100%、0がduty比0%に対応する。正のPWM値を与えたときに順方向に回転し、負のPWM値を与えたときに逆方向に回転したことを確認した。	7/25
test_encorder()	タイヤを手で回転させ、ロータリエンコーダの値がタイヤが正転のときは正の値、逆転のときは負の値が表示されることを確認した。	7/23
test_pwm_vel()	PWM値を変化させると、モータが回転する速度と回転する方向が左右ともに変化することを目視にて確認した。左右のモータとも正の値で順方向に、負の値で逆方向に回転する。	7/25
test_vel_ctrl()	左右のモータの速度値を10[cm/s]、50[cm/s]と指定し、走行の動作を確認した。そして実際の直進速度と指定速度の誤差を算出した。実際の速度の計測方法は、移動距離と経過時間を元に算出した。	7/25
test_distance()	50[cm]タイヤを回転させ、タイヤの周回距離と表示距離が一致しているかを確認した。 MIRSにモータ・ロータリエンコーダを取り付けた状態で、左右のタイヤを共に順方向に回転させた時、ロータリエンコーダから取得した値と実際の距離の誤差を算出した。同様にして、左右のタイヤを逆方向に回転させた時についても試験を行った。	7/25
test_run_ctrl()	速度を50[cm/s]、距離を50[cm]、200[cm]とし、直進制御を試験した。また、回転速度を30[rad/s]、-30[rad/s]、目標角度を90°、-90°とし回転制御を試験した。	7/25
test_uss()	超音波センサを用いた距離測定が正常に行えるか確認した。 50[cm],100[cm]の距離測定を行った。左右両方の超音波センサの値と実際の距離の差が±2[cm]以内ならば合格とした。	7/23
test_direction()	30[cm]、40[cm]、50[cm]で正体補正が正常に行われているか確認した。	7/25
test_number()	数字認識が正常に行われているか確認した。いくつかの数字で30[cm],40[cm],50[cm],100[cm]で試験し、それぞれ認識できていれば合格とした。	7/23
test_dir_num()	正体補正後、数値認識を正常に行えるか確認した。今回は30[cm]、40[cm]、50[㎝]で「7」の数字ボードを使用した。板に書いてある数字と一致したとき合格とした。	7/25
test_io()	タッチセンサが正常に作動するか確認した。タッチセンサを押したとき対応するポートに"１"が出力されれば合格とした。	7/23
test_comm()	サーバーとの通信（ファイルの転送）を確認した。正常に行われていた時合格とした。	7/25

4.試験結果

試験の際に使用する関数については、

MG3G標準プログラムを用いた単体テスト

4.1 test_pwm()

PWM値を与えた結果正常にモーターが動作した為、合格とした。
また、不感帯の値は右側の動き始めが18、止まり始めが16、左側の動き始めが18、止まり始めが15であった。逆回転させたとき左右ともに動き始めが-18、止まり始めが-17であった。
接地し、動かしたところ左右ともにPWM値が56で順回転、-59で逆回転を始めた。接地した状態での止まり始めは順回転の場合は55、逆回転の場合は-58だった。

4.2 test_moter()

4.1で測定した不感帯をmotor.h の L_SHIFT, R_SHIFT に入力し、PWM値を与えた結果、PWM値”１”,"－１”を与えても回転し始めた為、合格とした。

4.3 test_encorder()

エンコーダを動かした結果、左右ともに順方向に回すと正の値が表示され、逆方向に回すと負の値が表示された。また、カウントアップも確認できた為、合格とした。

4.4 test_pwm_vel()

PWMの値を変化させると、モーターの動きと方向が変化し、また、速度も表示されたため、合格とした。
PWM値が100で約50㎝/sであることが確認できた。

4.5 test_vel_ctrl()

10cm/sで試験したところ、9.52cm/s,8.26cm/s,8.06cm/sであった。50cm/sで試験したところ、34.2cm/s,51.3cm/s,51.0cm/sであった。モーターの立ち上がりやバッテリーの影響により誤差が発生していると考えられる。これらはバッテリーの充電やプログラムによる調節により解決する。

4.6 test_distance()

試験を行った結果、指定距離と移動距離との誤差が2[cm]以内となったため、合格とした。

4.7 test_run_ctrl()

試験を行った結果、距離が50[cm]のときは問題なかったが200[cm]のとき若干右に曲がり距離が5[cm]ほど足りなかった。そのため、hardware.hのタイヤ径やrun_ctrl.c のPDゲインの調節を行った。その結果、直進することができたため合格とした。速度を速くしても誤差が出ないことも確認した。
また、回転制御については右回転、左回転ともに誤差が±5°以内のため合格とした。

4.8 test_uss()

50[cm]で測定した結果、右の超音波センサは52[cm]左の超音波センサは49[cm]を示した。100[cm]で測定した結果、右の超音波センサは102[cm]左の超音波センサは100[cm]を示した。±2[cm]以内となった為、合格とした。超音波センサの動作試験については、MIRS1604 標準部品試験報告書4.4.3.動作試験の項を参照の事。

4.9 test_direction()

距離が40[cm]、50[cm]のとき正面の壁との角度の誤差は10°以内であったため、合格とした。しかし、30[cm]のときは正体補正が成功するときと失敗するときでバラバラであり、競技会で安定してボードに対して正体補正を行うなら40[cm]は必要だと考えられる。

4.10 test_number()

数字は2,6,7で行った。それぞれの数字で上記の距離で数字ができたため合格とした。しかし、画像を確認したところ30[cm]ではギリギリであり、安定して認識するには40[cm]は必要だと考えられる。

4.11 test_dir_num()

試験を行った結果、ボード上の数字が正常に読み取れたため、合格とした。しかし、30[cm]のときは画像を確認したところギリギリであった。

4.12 test_io()

タッチセンサを接続したポートから、押したときに"1"が、放したときに"0"が出力されたため、合格とした。

4.13 test_comm()

通信準備(公開鍵の登録）を行い、試験したところファイルの送受信を確認できたため合格とした。