名称 MIRS1801 システム提案書
番号 MIRS1801-DSGN-0001

版数 最終更新日 作成者 承認者 改訂記事
B01 2018.10.29 杉山康恭 初版

目次

1. はじめに

本ドキュメントは,MIRS1801のシステム提案である。

2. プロジェクトテーマ

MIRS1801のプロジェクトテーマを以下に示す。


Fig.1 プロジェクトテーマ

本の場所へ案内するサービスを行うことで

利用者に快適な図書館LIFEを提供する。

3.コンセプト

MIRS1801の作るロボットのコンセプト

  • 静音性
  • 完全自律走行
  • 親しみやすさ
  • 4. 外観のイメージ


    MIRS本体の外観イメージを以下の図に示す。

    Fig.2 外観イメージ

    Fig.3 三面図

    5.機能・特徴

    5.1 想定ユーザ

    下記のような図書館を利用することが考えられる人が対象である
  • 学生
  • 教職員
  • 来客 etc
  • 5.2 特徴と各機能の実現方法

    ①ライントレースを用いない完全自律走行
  • エンコーダ、超音波センサを用いて自己位置を把握
  • タッチセンサを用いて、本棚や人との接触時の安全性を確保する


  • ②ディスプレイとキーボードを用いた本検索機能の実現
  • 仮想的に蔵書の情報を用意し図書館内の地図を記憶させることで、ディスプレイの表示に従ってキーボードにより本を指定し、その本のある棚の位置を把握する


  • ③図書館という場の雰囲気に合わせた静音性
  • 防音性の高い素材でモーターを囲む
  • 目的の本までの案内を、音声ではなくディスプレイでの表示で行うことで消音化
  • 5.3 動作シナリオ

    ①ユーザーが読みたい本をディスプレイの表示に従ってキーボードで指定

    ②案内ロボが本の位置を把握し、案内準備を完了

    ③ユーザー操作により、案内を開始

    ④目的の場所まで案内したら、ユーザー操作により案内完了を確認
      (案内継続:①へ  案内終了:⑤へ)

    ⑤所定の位置に帰還

    6. 仕様

    6.1 メカ

    table.1 メカの仕様
    内容 理由
    ディスプレイ固定用部品の追加 走行時のディスプレイ落下を防止するため
    バンパーの追加 タッチセンサの機能する領域の拡張と、人や本棚との衝突時の安全性確保のため
    支柱の作成 機体の高さの変更のため
    超音波センサマウントの追加 超音波センサを取り付けるため
    モーター音抑制部品の作成 モーター音を抑制し、静音性を実現するため

    6.2 エレキ

    table.2 エレキの仕様
    内容 理由
    超音波センサの搭載 人や本棚との衝突防止のため
    タッチセンサの搭載 障害物に接触したことを検知するため
    LEDランプの搭載 走行時の周囲への注意の喚起や,案内終了を知らせるため
    非常用停止スイッチの変更 非常用停止スイッチを押下しやすくするため
    Arduino基板新規作成 標準機作成時Arduino基板が原因の不具合が多かったため

    6.3 ソフト

    table.3 ソフトの仕様
    内容 理由
    ディスプレイとの通信 ディスプレイ上で画像や文字列の表示を行うため
    キーボードとの通信 キーボードに入力された情報の伝達を行うため
    走行ルート自己判断プログラムの追加 目的の本棚までのルートを自己判断するため
    ユーザーインターフェースの追加 利用者との情報伝達の手段の構築のため

    7.購入予定物品

    購入予定物品を以下に示す

    table.4 購入予定物品Part1
    物品名 型番 価格 個数 購入先 リンク先
    Raspi ディスプレイ UR101-JP 7360 1 amazon リンク
    キーボード EW-RW19 1980 1 amazon リンク
    T端子 オス 赤 A290-HX-T012 50 3 秋月電子通商 リンク
    T端子 メス 赤 A290-HX-T012 50 3 秋月電子通商 リンク
    Nch MOSFET 2SK2232 100 2 秋月電子通商 リンク
    フォトカプラ TLP785 20 2 秋月電子通商 リンク
    緊急停止スイッチ MVN301NR 959 1 モノタロウ リンク
    超音波センサ SRF02 2400 2 秋月電子通商 リンク
    ヒンジ SRF02 2190 1 モノタロウ リンク

    合計金額:17859円

    table.5 購入予定物品Part2
    物品名 購入理由
    Raspi ディスプレイ 画面表示のため
    キーボード キーボード入力のため
    T端子 オス 赤 現在使われているターミナルブロックは+と-の繋ぎ間違えが多く、故障の原因となっている。人為的ミスによる故障を防ぐため
    T端子 メス 赤 現在使われているターミナルブロックは+と-の繋ぎ間違えが多く、故障の原因となっている。人為的ミスによる故障を防ぐため
    Nch MOSFET 電気的にスイッチングすることで緊急停止スイッチの役割をもたせるため
    フォトカプラ 駆動側のノイズが制御側にのってしまい影響が出ることを防ぐため
    緊急停止スイッチ 現在使われているスイッチの定格が、実際に回路上に流れると考えられる電流の定格内に収まっていないため
    超音波センサ 自己位置推定のため
    ヒンジ ディスプレイの角度変更をするため