沼津高専 電子制御工学科
MIRS0103 開発完了報告書
MIRS0103-DSGN-0007
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2003.2.14 中村 中村 初版
目次
  1. はじめに
  2. 開発過程
    1. 3年次

    2. 4年次

  3. 試験結果
    1. サブシステム試験
    2. システム試験（プレ競技会）
    3. 競技会
  4. 作業工数分析
    1. 作業別
    2. 月別
  5. 問題点の発生と分析
    1. メカニクス
    2. エレクトロニクス
    3. ソフトウェア
  6. 既知問題点
  7. まとめ
  1. はじめに これはMIRS0103の開発完了を示し、これまでの作業過程、作業工数を分析したものである。

  2. 開発過程 以下に開発計画と対比させた開発過程を示す。

    1. 3年次

        2. 開発項目開始(計画)終了(計画)開始(作業)終了(作業)
        調査(MIRSの各部について)2001/12/112001/12/182001/12/112001/12/18
        基本設計2002/01/082002/02/072002/01/082002/02/07
    2. 4年次

        3. 開発項目開始(計画)終了(計画)開始(作業)終了(作業)
        詳細設計書(メカ)2002/04/232002/06/042002/04/232002/06/04
        詳細設計書(エレキ)2002/04/232002/05/212002/04/232002/05/21
        詳細設計書(ソフト)2002/04/232002/05/212002/04/232002/05/21
        製造(メカ)2002/06/072002/07/052002/07/092003/02/06
        製造(エレキ)2002/07/092002/07/162002/07/092003/01/16
        製造(ソフト)2002/07/092002/07/162002/07/092003/02/07
        ドキュメント整理(メカ)2003/01/132003/02/142003/01/132003/02/14
        ドキュメント整理(エレキ)2003/02/072003/02/142003/02/072003/02/14
        ドキュメント整理(ソフト)2003/02/072003/02/142003/02/072003/02/14
  3. 試験結果
    1. サブシステム試験

    2. システム試験（プレ競技会）

      3. 一回目のプレ競技会ではタイヤのトルクが足りず，MIRSがまったく動かなかった。そこがメカの問題点であった。エレキは，各センサは正常に動作していた。 ソフトはライブラリ部分は完成しており，行動プログラムはほとんど完成していなかった。
      二回目のプレ競技会ではMIRSは動き，ポストを発見したものの，取得することは出来なかった。
    3. 競技会

      4. 競技会では2回とも，MIRSは動きポストを発見し，番号を取得した所で，ソフトのバグの部分を実行してしまったために，そこで動作が止まってしまった。
  4. 作業工数分析
    1. 作業別
      開発項目 工数(h)
      行動計画書 123
      調査(MIRSの各部について) 37.5
      基本設計 67.5
      詳細設計書(メカ)63.5
      詳細設計書(エレキ)34
      詳細設計書(ソフト)70.5
      製造(メカ)454
      製造(エレキ)697.5
      製造(ソフト)669.5
      ドキュメント整理(メカ)17.5
      ドキュメント整理(エレキ)42
      ドキュメント整理(ソフト)7

    2. 月別
      月メカ工数(h)エレキ工数(h)ソフト工数(h)合計工数(h)
      416.531.516.564.5
      544.520.044.5170
      64612.518.577
      717510615296
      8116017
      926.5301874.5
      1034.59718149.5
      1169.017782.5325
      1237.5162.5161.5361.5
      158.592255405.5
      22628.5167.5222
      合計535773.57972105.5
  5. 問題点の発生と分析
    1. メカニクス
      問題点原因解決策
      オムニホイルが空回りしてしまう。重心のバランスが悪い。オムニホイルの固定箇所を増やし、回転が上手く伝わるようにした。重りを設置しタイヤが浮かないようにした。
      オムニホイルを使用できなかった。1つのモータで前方に進むことが出来ない。モータの使用数を増やすことにより進行させることが可能だと考えられる。モータは2つしか使用できないので通常タイヤを使用することにした。
      マシンが重いマシンの階数が多い。MPCボードを2階に設置し3階を省略することにより軽量化できる。
      前方向のタッチセンサでの中心補正があまり良くない。バンパの取り付けが少しずれている。蝶番取りつけ位置を修正する。
      障害物に衝突した時バンパが少しずれてしまう。衝突時のショック。ショック吸収剤をバンパに取り付けた。

    2. エレクトロニクス
      問題点原因解決策
      ケーブルの調子が悪い抜き差しの際に導線が切れたりしたためケーブル作り直し
      FPGAデータがダウンロードされないオープンドレインに接続されていないものがあった接続しなおした
      超音波センサボードの実装が間違っていたIC,ダイオード,マイクの送受信が逆など付け直し
      MPCボードにうまく信号を送れないFPGAの回路間違え回路を直した
      MPCボードが正常に動作しなかったドータボードから送られる信号がMPCボードのコネクタピンと対応していなかった。ケーブルの配置を変更した。
      タッチセンサの信号がずっとHighのままであったGNDとVCCが導通していたはんだごてを利用し導通しているパターンを焼き切った。
      タッチセンサが正常に動作しなかったGNDとVCCのケーブルの配線が逆になっていたケーブルの配線を入れ換えた

    3. ソフトウェア
      問題点原因解決策
      まっすぐに進まなかった。左右のモータの回転に対する抵抗が違いすぎて，同じDuty比でも回転数が違ってたフィードバックをかけ，回転数が同じになるようにした
      詳細設計通りに行動プログラムを作ったが，おかしな動きをした設計不足再度行動計画を洗い直し，作りなおした。
      赤外線センサからうまく値が取得できなかった。FPGA回路がポストのビットパターンを取得しきる前に，値を読みにいっていたため読みこむセンサを指定してから，数ミリ秒待ってから値を読むようにした。
      MIRSが持っている座標系の誤差が大きいロータリーエンコーダやマウスの値はかなりばらつきがあるため，正確な位置を特定できないため多少の誤差があっても，行動に問題がないように，余裕を設けた
  6. 既知問題点
  7. まとめ

      メカ：
      当初のMIRS0103のマシンはオムニホイルを使用し、マシン自体は回転せず全方向に進行する、という計画でした。 最初の変更点は、タッチセンサにバネ式のバンパを使用するという点を取り付けの困難さにより、蝶番による取り付けに変えたことでした。それに伴い、1階，2階の塩ビ板の形は円形から8角形になりました。 次に、マシン全体完成後に走行テストをしてみたところ、1つのモータで直進させる時、1つのモータでは力不足，上手く力が伝わらずタイヤが空回りしてしまう，重心が偏ってしまう等の問題によりオムニホイルから通常タイヤに変更しました。そのため、マシンは回転させるようになり、後方のタッチセンサ，赤外線センサを使用しなくなりました。 最終的にマシンが重いという問題が残ったもののどうにか完成させることが出来ましたが、オムニホイルを使用できなかったということが残念でした。

      エレキ：
      MIRS0103のエレキ開発を振り返ってみると、夏期集中講義の遅れが全体の遅れと なってしまい、競技会では満足のいく結果を残す事が出来なかった。集中講義期 間中にドータボードを設計し、削り出せなかったのがいけなかったのが、遅れた 原因の１つになってしまった。当然、ボード系の単体試験、FPGA回路実装試験始 めた時期も始まりが遅くなってしまった。そして、これらの遅れを発生させてし まったのは、短期間で何とかなるだろうと言う甘えが原因だろう。 ドキュメントについては、当初軽い感じで考え、過去のコピーで済ませていたも のが多かったが、班員に仕事を依頼する製造仕様書と作りたい物が一致していな い事があったりした為に、スムーズに作業を進める事が出来なかった。 また、ボードに実装されている素子の特徴、使用目的などを理解しないまま使用 した為に、トラブルが発生しても対処方法が分からなかった事もたくさんあっ た。
      この一年半におけるMIRS0103の設計から製造、実装までの一連の開発行程を経験 する事で、自分達がした事に対して責任感を持たなければ、物を開発するする事 は出来ないと言う事を強く感じる事ができ、良い経験になった。

      ソフト：
      ライブラリ部分はかなり早いうちから完成していたにもかかわらず，行動プログラム部分がなかなか完成しなかった。 各モードの独立性を高めるような設計をしていたため，各担当者間の連絡がうまくいかずに作業が止まることが多々あった。 ソフトは，一番初め，詳細設計の段階から，設計がまずかったのではないかと思う。 また，各モードでどんな処理をするのかを厳密に定義せず，大雑把にしか決めていなかったので， 各担当者で理解，把握状況に差があり，それぞれが考えていた動きが違ったので，分担がうまくいかなかった。 「ソフトはメカ，エレキが完成しないと，実際に動きを試すことが出来ない」という言葉が免罪符として通用するので， なかなか実際の実装に移らなかった。その為にデバッグ不足，計画ミスを把握できていないなどの問題が起こった。 夏休み中に行動のシミュレータを作るなどして確認すれば良かったのかもしれない。

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