名称 MIRS2103 開発完了報告書
番号 MIRS2103-REPT-0003

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2022.2.4 眞野翔 初版

目次

1.はじめに
本ドキュメントはMIRS2103のParCleの完了報告書である。

2.制作物
制作物をfig.1に示す

fig.1 ParCle

3.機能評価
制作したロボットの機能の概要及びその評価をTab.1に示す。
Tab.1　制作したロボットの機能の概要及びその評価
機能名称 概要 評価
異常検知機能 カメラ、照明を用いて車のキズ、汚れを検知する カメラ機構によって小さなキズの検知まですることが出来た。照明に関しては、ソフトにおかげで明るさに関係なく検知することが 可能になったため実装しなかった。
洗浄機能 アーム、先端のスポンジとタンクを用いて汚れを落とす カメラで検知した汚れを落とすことが出来た。タンク機構は未実装。
走行機能 フォトリフレクタを用いてライントレースを行う 白線を引くことでその上を沿った走行が出来た。
衝突回避機能 タッチセンサ、超音波センサ、緊急停止ボタンを用いた停止と回避 アーム先端の圧力センサによって車への距離を調整することが出来た。緊急停止ボタンも実装し 　　停止動作を実現できた。しかし、超音波センサは時間の関係で実装できなかった。
レポート機能 キズの報告をカメラを用いて行う。 キズの検出画面をパソコンの画面に表示するところまでしか実現できなかった。LINEなどで通知する予定ではあった。
ナンバー認識機能 カメラによって登録車両のナンバーを認識する 未実装
防滴機能 水を扱うため、機体の性能に影響を与えないようにする。 水を扱わない方向で製作したため、未実装

4.発表会及び展示会
発表会スライドについては、MIRS2103-PRSN-0010に示したものを作成した。
展示ブースにおけるポスターとして、MIRS2103-PRSN-0008～0009を作成した。
発表会における順位は1位、技術賞の順位は3位であった。
Tab.2に各班の得票数と順位を示す。
Tab.3に各班の技術賞の評価項目ごとの得票率と順位を示す。
Tab.2　各班の得票数と順位
プロジェクト 得票数 得票率 順位
MIRS2101 MemoLip 41 25.2 2
MIRS2102 FUTABA 39 23.9 3
MIRS2103 ParCle 42 25.8 1
MIRS2104 CiDer 15 9.2 5
MIRS2105 PhotoKEN 26 16.0 4
Tab.3 技術賞評価項目
A
コンセプト		 B
機能		 C
ユーザ		 D
ニーズ		 E
実現度		 合計 順位
MIRS
2101		 72.5% 92.5% 80.0% 72.5% 90.0% 81.5% 1位
MIRS
2102		 87.5% 77.5% 77.5% 80.0% 80.0% 80.5% 2位
MIRS
2103		 77.5% 92.5% 70.0% 75.0% 82.5% 79.5% 3位
MIRS
2104		 75.0% 67.5% 85.0% 72.5% 77.5% 75.5% 5位
MIRS
2105		 80.0% 72.5% 72.5% 72.5% 82.5% 76.0% 4位
発表会展示においては、展示ブースで本体がしっかり動いたことが非常によかった。
また、機能面について詳しく書かれたポスターもよい点として挙げられる。
技術賞の評価に関して、3班は特に機能の点数が高く、完成度の高いデモが影響していて、機能を推している私たちの班の狙い通りだったと考えられる。
他にも、ニーズ、実現度の面で高い評価を得ることが出来た。やはりこれも、完成度の高いデモとプレゼンが関係していると考えられる。
発表に関しては、動画などを使った、わかりやすいプレゼンを行うことが出来た
しかし、機能説明のところで少し単調になってしまったのでそこを反省したい。

5.作業時間分析
以下に想定していたガントチャートと実際のガントチャートを示す。 ガントチャート(想定) ガントチャート(実際)

個人毎の工数分析(各個人)

Fig.2からFig.9に各個人の工数分析グラフをパート順で示す。

Fig.2 真木工数分析・ソフト

Fig.3 渡邊工数分析・ソフト

Fig.4 山口卓人工数分析・ソフト

Fig.5 松崎工数分析・エレキ

Fig.6 眞野工数分析・エレキ

Fig.7 松浦工数分析・メカ

Fig.8 山口拓海工数分析・メカ

Fig.9 神尾工数分析・メカ

パート毎の工数分析(各パート)

Fig.10に個人別工数構成比を示す。

Fig.10 個人別工数構成比

6.評価

総評


個人別工数構成比からわかることは、合計時間としてミーティングが一番多く、次に多いのは発表会準備だということである。実際、最初にオンラインミーティングを多く行ったり、授業開始時には必ず今日やることなどの確認をしていたのでミーティングをすることでそれぞれがやることを確認できたのだと考えた。また、発表会準備では動画制作に始まり、ブースのためのポスター制作など班員全員が発表会に向けて意欲的に活動できたと考えられる。
ガントチャートからは、想定していたものよりも大幅に日程が過ぎてしまうものや、制作物が新たに追加されたり、減ったりすることによって実際のスケジュールと大きくずれてしまった。そもそも最初のガントチャートがPMの頭の中の理想通りに進んだ想定のものだったので知識不足が影響している。しかし、当初大事にしていた、アームの試作、作成に関してはメカの協力もありスムーズに進めることができたので良かった。
パートごとの評価を以下に示す。


メカ


山口と神尾は、作業の大部分が製造、試験なのに対し、松浦は設計の部分に多く時間を割いていることがわかる。これは役割分担により、松浦が設計のアーム部分を除く設計を担当し、山口と神尾がアルミ角材の加工を担当した結果である。 　
ガントチャートのオレンジの部分は、本来の予定ではない時間に行った作業である。詳細設計の部分を見ると、どのパーツの詳細設計にもオレンジの部分があり、作業に遅れが出ていることがわかる。これは、設計が初めての経験であり不慣れなことから起こったことだと考えられる。解決策としては、予定の時点で長めに取っておくことが有効であると考えられる。また、赤色の部分は部品制作のうちのフレームの加工の部分を示している。部品制作の大部分を占めていることがわかるが、これの要因として穴のずれ等の加工におけるミスが多くあったことが考えられる。設計図をよく確認するとともに丁寧な加工を心がけることで、部品製作をよりスムーズに行えたと考える。 　
反省点として、エレキ、ソフトに多くの迷惑をかけてしまった点が挙げられる。迷惑をかけた理由としては、設計、制作の遅れによるソフトの作業の遅延や、制作物の不備による作り直し、作業の遅延が発生したことなどである。具体的には、フレームの穴あけミスによる組み立ての遅れやフォトリフレクタマウントの破損があった。
これらは、設計時に想定できていなかった。設計がもう少し早ければ、実際に組み上げてから試行錯誤する時間を確保できたのではないかと考えられる。 　
また、アーム機構の設計をソフトの担当であるTLの渡邊に任せてしまったことも自分たちの力不足であったと考える。 　社会実装を行うことはできなかったが、日程を修正してパンフレット制作等に間に合うように組み立てを行うことができた点は良かった。これにより、発表会に向けてのパンフレットやポスター、動画制作に携われたと考える。

エレキ


エレキは詳細設計などにかけた時間がほかに比べて少なく、ガントチャートから割と早くに作業が終わったことがわかる。その際2人とも他の作業の手伝いをすることができたので良かった。特に製造・試験の時間が長く、基板の追加制作が関係していると考えられる。
多くの基盤を新規に制作したため作業が多くなり，ドキュメントの作成も大変になったが二人で仕事を分担してバランス良く作業を進められたように思う．
設計当初から機能の変更，追加，削除を何度も行ってきたためその度に配線し直したり新規に作ったりと作業がその度に発生した．また，統合試験の際に不調が起きるとソフトとエレキが疑われ，より検査が簡単なエレキに矛先が向くのでその度に不備を探し，発見次第改善するのは作った側としては心苦しかった．
統合試験でソフトのゲイン調整に入ってからはエレキとしての仕事は少なくなっていったが，それからは各々が出来る作業に移っていった．
最終的には基盤は正常に動き，二人共与えられた作業を完了させることができたため，頑張って仕事できたと思う．

ソフト


ソフトの主な作業としては、ソフト詳細設計、ソフト実装・試験、システム統合試験、発表会システム開発 がある。
ソフト詳細設計では、真木、渡邊、卓人であまり工数の差がない。詳細設計で、お互いの作業分担がうまくいっていた ということがわかる。
ソフト実装・試験では渡邊、卓人の工数が多いのに対し、システム統合試験では真木、渡邊の工数が多い。これは、ラズパイを用いた 実装や試験をメインで行っていたのが渡邊、卓人で、足回りを統合した後の、ライントレース走行試験を行っていたのが、真木、渡邊と 作業を分担した結果である。
また、発表会システム開発で、卓人の工数が多いが、これは発表会でのデモ機能の調整作業を行っていた結果であると考えられる。

ガントチャートでは紺色で表示された部分が初期の想定から追加で発生した工数で、多くの作業で予定より工数がかかっている。
また、渡邊が担当したカメラモジュールや、状態表示灯などのスケジュールは初期の想定では考えられていない。
真木や卓人は主作業として走行プログラムのコーディング、デバッグを行っていた。しかし、デバッグの期間で多くの工数を使って しまっていることがわかる。
これは複雑化したプログラムのバグや、使い慣れない標準機プログラムの改変性、可読性の悪い通信プロトコルによって、デバッグ に多くの時間がかかったためである。
そのため、今後のMIRSにおいて作業を行う場合、あらかじめ標準機プログラムの読み合わせや、必要に応じて、プログラムの改変、 もしくは総取り換えを行うことを推奨する。また、コーディングルールやフラグの管理方法などを決定しておくことも有効である。

渡邊の作業は本来、他の人の作業補助の合間に行うものであったため初期のガントチャートには組み込んでいなかった。また、 ラズパイのプログラムでカメラモジュールを扱う際はPythonを使用し、コーディング、デバッグ作業の効率化をすることができた。
PythonはC言語では大きなコンパイル時間を有するところでも、瞬時に実行、評価ができるため、今後のMIRSにおいても、使用されるべきである。

7.感想
各感想を以下に示す。


TL　渡邊敬矢・ソフト

私はチームリーダーを担当しました。
全体を通してチームの作業がスムーズに進むために補助を行いました。具体的にはメカやエレキの設計や、ソフトのコーディング、デバックの作業の補足、補助を行いました。
チームを包括する際に、メカエレキソフトの知識を要するため、3つの分野をロボコンで経験していた私にしかできない仕事だと思っています。
全体の作業の包括的補助は特に大変で、３分野の仕事内容を把握して、完成までに何が足りなく、その部分にどのくらいの時間をかけられるのかを考慮した上で、適切なアドバイス、指示を出す必要があました。


PM　眞野翔・エレキ

まずは最優秀をとることができて良かったです。自分はPMとして１年活動したのですが初めてのことばかりだったので他の班のPMや先生を頼って何とか進めることができました。活動では発表する機会が多くて、特に最初の製品企画ではあまりうまく発表できなかったのでそこからパワーポイント等を頑張ることができたので良かったです。初めから考えていた”よく話し合う”ということをミーティングや授業開始時の話し合いで実践できたので良かったです。エレキという側面では相方に頼ったり、基板を作り直したりと迷惑をかけてしまうことも多かったです。制作に関しては、初期構想から作るのが難しいロボットといわれてたのにもかかわらず、精力的に頑張る班員のおかげで完成へと向かうことができました。ご発注などの失敗をたくさんしてしまいましたが大きな経験となった一年間でした。


松浦充希・メカ

機体の設計や製作の多くに携わることができてよかった。
しかし、自分の担当していた箇所で、多くの問題が発生してしまい、結果的に遅れてしまう形となってしまった。全体にも書いたが、設計にかなりの時間をかけてしまい、ソフトやエレキに迷惑をかける形になってしまった。
実際はガントチャートと同じくらいに詳細設計が一度完成したのだが、ソフトからのフォトリフレクタの位置の要望が数回変わり、それに応じてフレームや外装、中段などほぼすべての修正を行うということに一番無駄な時間がかかってしまった。今考えれば、フォトリフレクタの位置が決まる前に、機体をほぼ完成させるのは愚策であったと考える。
また、全くと言っていいほどガントチャートに沿って作業を行うことができなかったことなども反省している。
今考えれば、もともと無理のあるガントチャートであった。しかし、実際に自分で行わないと、こんなにも設計に時間がかかるということはわからなかったので、とても良い勉強になり、次に生かしたいと思った。
良かった点としては、自分一人でアーム以外の設計をすべて行うことで、メカ間での認識の違いなどによるミスなどがなかったことがあげられる。
設計と製作を分担することで、効率よく正確に作業を進めることができたと考える。
また、自分が忙しい時に詳細設計書をHTMLに挙げるのを手伝ってくれた、PMや山口にも感謝をしたい。
最後に、自分が思い描くような機体が作れて、且つその機体が最優秀賞をとることができたのが本当にうれしかった。メカ含め、他の班員にも強い感謝を述べたい。


山口拓海・メカ

私はメカニクスを担当した。特に加工とアーム部分に携わったが、多くの反省点を感じた。
まず、設計に対する認識の甘さと経験不足を痛感した。アームの先端に付ける部分の設計では、自分なりに形にしたものでは不備があり没となってしまった。また、アーム機構にもかかわったが、PMの渡邊に頼る部分が多くなってしまった。経験不足という点が大きかったと感じたため、今回の経験を今後に生かしていきたい。
加工にも反省点があり、穴の位置がずれてねじが入れられない箇所が複数あった。丁寧な加工を行うとともに、穴を大きくして誤差に備えるといった対策の必要性を感じた。
一方で、ポスター制作をはじめとした発表会への準備では貢献できたと思っている。わかりやすい文章や見やすい構図するために何度も修正して完成させた。最終的にできたものは納得いくものになっていたと思っている。
一年間を通して、班員のおかげでできたことがほとんどだと感じた。結果として最優秀賞を獲得できたが、ほかの班員の力によるところが大きい。これほど長い時間同じメンバーで何かに取り組むという経験は初めてだったが、今後に向けてのいい経験とできたと思う。


神尾英寿・メカ

私は、今回の電子機械・設計製作で2103班のメカニクスを担当した。
主な仕事は、ボール盤を使用してのアクリル板やアルミ角柱の加工、コンタマシンや金ヤスリを使ったアルミ角柱の切削、アルミ角柱のケガキだった。
私はこの仕事をしていく中で三つの重大なミスをした。
一つ目は、mmとcmを間違えたこと。長さはだいたい定規やメジャー上ではcm単位で表記されているが、図面上ではｍｍで基本表記されている。そんな初歩てきなことに気づかずアルミ角柱にケガキを行い、メカの山口に穴あけの注文をしたがために、とんでもないずれを伴ったフレームが一部完成していた。図面を見て確認をするなり、誰かにチェックをもらえば未然に防げていたし、そもそもケガキしている時点で違和感に気付くべきだった。
二つ目は、穴あけ作業にて貫通した穴が数mm単位でずれていたこと。せっかくフライス盤という精度の高い加工を可能にする機械を使用していたので、自分の確認不足といい加減な性格のせいでそのメリットを全く生かせなかった。自分たちが作るロボットに使用するフレームの加工をしているという自覚が足りていなかったのかもしれない。
三つ目は、ボール盤に穴を開けたことである。緊張していたのもあったが、初心者でもしないミスでもはや、言い訳のしようがないのであえて何も語らないこととする。
実は、ParCleにはもともとタンク機構が存在していたが、私の進捗により没となった。
この授業が終わった今、過去に戻ったらもしかしたら実装できたかもしれない。


松﨑晴渡・エレキ

私はエレキ担当だったのですが、そもそもの知識不足から認識違いを多発し、作業が滞ることが多々あったように感じます。
そのため過去のドキュメントを閲覧したり、他の班員に聞いて説明してもらうなどしてもらいながら基礎的な所から始めて、
各作業を進めていきました。
一番大変だったのはシステム構成と回路実装でした。
非常に多機能であるParcleにはセンサーやモーターなどが盛り込まれておりこれを図に起こして実際にシールド基盤にはんだ付けするのは骨が折れました。
エレキとしては終盤の仕事は回路周りの整備がほとんどで目立った仕事もなかったですが、統合試験で班員が作業している時にはなるべく手伝いに行くようにしました。
個人的にはソフトも手を出したかったと今になって思いましたが、総じてみれば楽しめたと思います。


真木祐弥・ソフト・ドキュメントマネージャー

私は、ソフトでライントレースを担当しました。
特に大変だったことは、自分のプログラムのみで試験を行った時にはうまく動作したものが、プログラムを統合したり、外装や基板の変更をした後で試験するとうまく動かないことが多くあったことです。
最終的に走行はうまくいったりいかなかったりで、不安定なものになってしまった点が反省点です。
私は他に、DMとして議事録をまとめたり、発表会のPVを作成したりしました。
DMでドキュメント作成をすることでhtmlを少しですが使えるようになり、PV作成は、１年次に高専祭の製作で映像制作をしていたことが役立ち、楽しかったです。
多くのことを学び、活かすことができたこの経験を糧に、今後いろいろなことに取り組んでいきたいです。


山口卓人・ソフト

私はソフトとして、ParCleのアーム等の制御を担当したのですが、本番でちゃんと動かすことができてよかったです。
一番苦労した部分はやはり、洗浄するためアームと機体の両制御です。
アームだけを上下に動かす分には簡単だったのですが、アーム先端が垂直に移動するように、
本体も調節し、汚れを拭き取れるような圧力を保つという部分が一番大変でした。
11月頃から本番直前までずっと試行錯誤していたため、
本授業での目的である社会実装を行うことができなかったことが、すごく悔やまれます。
それに、余裕があればインターフェースの開発もやってみたかったです。
プログラミング技術向上のためにソフトを希望したのですが、動作試験や制御をするにあたって、
エレキ、メカ的な技術も身についたことが結果的によかったです。


MIRS 2103 ドキュメント管理台帳

MIRS DATABASE