最終更新日:2010.9.30

1. 本ドキュメントについて
   
2. システム概要
   
3. システムの詳細
   

本ドキュメントについて

本ドキュメントは開発提案書とシステム提案のプレゼン資料を基に、MIRS1002の概要についてまとめたものである。

システム概要

MIRS1002では、壁などへの接触をなるべく避け、姿勢補正・距離測定・画像認識を正確に行い、各仕掛けをクリアするシステムを設計する。
また、標準機の機能に依存し過ぎてしまうことのないよう、オリジナル設計を基本方針とする。
以上の要求を満たすために以下の機能などを追加・改良する。


ハードウェア
• 基盤の修正
  
• シャーシの小型化
  
• 基盤の配置変更
  
• ジャイロセンサー用基盤の作成
  
  ソフトウェア
• ジャイロセンサによる姿勢補正機能
  
• ４×４のDBを認識可能な画像認識機能
  
• 超音波センサの改良による短距離測定機能
  

システムの詳細

ハードウェア
• シャーシの小型化/基盤配置の変更
  

  迷路に対してMIRSが大きすぎるため、新たにシャーシを作成する。それに伴い基盤の配置を変更し、 配線ミスなどが起こりにくいように変更する。

• 基盤の修正
  

  標準機の基盤は配線の抜き差しが大変で、その際に基盤を壊す可能性があった。そのため、基盤の統合やソケット位置の変更を行い ミスや配線不良が起こりにくい構造とする。また、超音波センサー等の改良も行う。

• ジャイロセンサー用基盤の作成
  

  ジャイロセンサーを用いてMIRSの傾きなどを取得し、姿勢補正に用いる。 そのため、ジャイロセンサーが動作できる環境を作成する。

• その他
  

  シーソーやステップを攻略するためのサスペンションなども作成する予定である。
  ソフトウェア

• ジャイロセンサーによる姿勢補正機能
  

  デバイスドライバは、超音波センサーに接続する形で実装するため不要。角度などを出力し、各姿勢制御に反映する。

• ４×４のDBを認識可能な画像認識機能
  

  昨年度の画像認識プログラムを参考に、黒いラインで画像を分割後、認識を行うプログラムとする。

• 超音波センサの改良による短距離測定機能
  

  超音波の指向性の問題で20cm以下の測定が難しい。回避方法は検討中。また、それに伴いプログラムも書き換える。

• 次に各仕掛け攻略用・および統合プログラムのアルゴリズムを示す。
  
  • 統合プログラム
    

    通路走行用プログラムをメインとして、他スレッドとして動かしているセンサー類からの情報を読み込み、 状況に応じて各仕掛け用のプログラムを呼び出す予定である。

  • Direction Board
    
    1. 白線センサーで白線を読んだらストップ
    2. 正対補正をした後,中央補正
    3. 画像処理
    4. それぞれの数字を認識
    5. 優先度と比較して処理を決定
  • ロータリー
    
    1. 直進
    2. タッチセンサーで内壁を確認
    3. 内壁に沿いながら周回動作(左回りとする)
    4. 前項と同時に(右側の)超音波センサーから超音波を発射
    5. 外壁との距離が60cm〜120cmになったら90°(右に)転回
    6. 直進
  • 小部屋

  現在候補が2つあるため、超音波センサの精度次第でどちらのアルゴリズムを用いるかを決定する。

  • その1
  1. 前後左右の壁の有無により小部屋と認識(①正面と左右どちらかの壁がない状態、②正面と左右両方の壁がない状態）
  2. 小部屋における自分の位置を確認する(①のときは小部屋の一辺の端、左右の壁の有無でどちらの端にいるかがわかる。 ②のときは小部屋の一辺の真ん中）
  　
  3. 小部屋の真ん中に移動（自分の位置からどの方向が小部屋の真ん中か考える）
  4. 回転しながら超音波で出口を探す
  5. 出口に向かう（斜め移動or直角移動）
  • その2
  1. 超音波によって壁沿いに壁から10cmを走る
  2. 正面10cmに壁を感知したら、壁のない方向に90度回転
  3. 沿っている壁がなくなったところで出口と認識
  4. 出口方向に90度回転し、出口方向に向きを変える
  • シーソー・ステップ

  ソフトウェアでは制御を行わない。ただし、ジャイロセンサーに影響が出る可能性があるため、必要に応じてリセットを行う。

  • 鍵・ドア
  1. 鍵のある方向と逆側へ転回
  2. ゆっくり後退
  3. タッチセンサーが押されたらストップ
  4. その後、直進しドアを通過する。
  • 通路
  1. 直進
  2. タッチセンサーが押されたらストップ
  3. 正対補正をした後,中央補正
  4. 直進
  • 十字路

  詳細なアルゴリズムは未定。白線センサーと超音波センサーを組み合わせ、検出を行う。場合によっては画像処理も用いる。

  • 行き止まり

  通路でのタッチセンサーによる姿勢補正の際、タイマーを用いて一定時間を経過しても進めない場合 行き止まりと判断して逆転して直進する。

  • ゴール
  1. 白線センサーで一定距離を進みながら測定し、下が白いエリアであることを確認。
  2. 終了用動作を実行。
  3. プログラム終了!!!

なお、このドキュメントは必要に応じて変更される。