ドキュメント内目次

  1. はじめに
  2. 本ドキュメントは,UV-Cプログラムの全体の基本設計について記述したものである。

  3. 基本機能
  4. UV-Cの基本機能を以下に示す。

    1. 緊急停止
    2. MIRS本体に物理的なスイッチを設置し,押下することで強制的に動作を停止させる。

    3. 衝突防止
    4. MIRS本体に超音波センサを搭載し,周囲の障害物にぶつかることなく走行する。

    5. 自律走行
    6. 予定されたコースを自律走行する。

      ここで言うコースとは、机の消毒順序である。

      多少の机のばらつきは画像認識や超音波センサによって把握し、机の直所に機体が来るように走行する。

    7. 消毒用LEDの点灯
    8. 予定されたコースを走行中にMIRS本体の下に机があった場合,LEDを点灯する。

    9. 机についたマーカーの認識
    10. 自作したデモ用の机にマーカーをつけ,そのマーカーを認識することでMRIS本体の下に机があるかどうかを確認し,LEDを点灯するかどうかとMIRSの速度を制御する。

    11. 昇降板の上下
    12. 机とLEDの距離がある場合,本来はLEDではなく赤外線を用いる予定であるため殺菌効果が薄れることが考えられるのでそれを防ぐために机の高さに合わせてLEDのついた昇降板を上下させる。

    13. 消毒済みかどうかを記憶する
    14. 通過した机を消毒したかどうかデータとして保存し,別の場所から参照できるようにする。

  5. 開発分担
  6. UV-Cプログラムの開発分担を以下に示す。

    開発内容(優先順位順) 開発担当
    緊急停止スイッチ端子取付 望月
    電源ボードに昇降用モータ端子取付 望月
    Arduinoシールドに昇降用モータ端子取付 望月
    電源線・信号線製作 中村
    衝突防止 森下
    自律走行
    (走行プログラム)
    秋山,森下
    LEDの点灯 川村
    机についたマーカーの認識 森下,川村
    昇降板の上下プログラム 秋山
    昇降板の作成 齋藤
    消毒済みかどうかの記録 森下
    外装,デザイン 齋藤,袴田,佐藤

  7. 開発スケジュール
  8. 開発スケジュールを以下に示す。

    開発スケジュール

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  9. 各手順
    • 電源投入手順
    • 電源投入手順を以下に示す。

      電源投入場所から最初に消毒する机までは機体が自動で向かうことを想定している。

      1. 緊急停止スイッチが作動していない状態であることを確認する
      2. 電源ボードのスイッチがOFFになっていることを確認する
      3. 模型用バッテリーをつける
      4. 電源ボードのスイッチを押し電源ボードのLEDが点灯することを確認する
      5. Raspberry Piを操作する
    • 緊急停止手順
    • 緊急停止手順を以下に示す。

      1. 緊急停止スイッチを押し機体を緊急停止させる
      2. 機体内部の電源ボードスイッチをOFFにする
    • 復帰手順
      1. 緊急停止後に安全な場所まで押すなどして移動させる
      2. 機体内部の電源ボードスイッチがOFFになっていることを確認し緊急停止スイッチを元の場所に戻す
      3. 緊急停止スイッチをすぐ押せる状態で電源ボードのスイッチを押す
      4. 電源ボードのLEDが点灯することを確認する
      5. Raspberry Piを操作する

  10. 緊急停止時インターロック機能
  11. 緊急停止時のインターロック機能を以下に示す。

    1. 緊急停止スイッチが作動し、モーターへの電源入力が遮断される
    2. 駆動系がすべて停止する。

    3. 電源ボードの電圧監視システム(arduino)が電圧の急激な低下を検知
    4. モーターへ停止命令を伝達
    5. 緊急停止後にRaspberry Piから操作がない限り走り出さない。

  12. 購入予定物品一覧
  13. 購入予定物品のリストを以下に示す。

    購入物品名 注文コード 型番 数量 単価(円) 小計(円) 備考
    可視光LED ラボのものを使用
    遮光布 73633263 E-7065 1 2,849 2,849 購入ページ
    補強用L字金具 68568902 D-611-3030 24 163.9 3,933 購入ページ
    アルミ角柱(10mm角柱) ラボのものを使用
    アルミ角柱(20mm角柱) HFS5-2020-2000 1 940 940 長さ2000[mm]
    材質A6N01SS-T5 購入ページ
    土台用合板 ラボのものを使用
    キャスター 2 ラボのものを使用
    モーター RS-540SH 1 ラボのものを使用
    遊星ギアボックス IG-32 1/264(朱雀技研) 1 ラボのものを使用
    モータードライバー Cytron MD10C 1 ラボのものを使用
    外装用プラ段 31861279 1 3,850 3,850 購入ページ
    合計 11,666円