名称 |
MIRS1004 システム基本設計書 |
番号 |
MIRS1004-DSGN-0002 |
最終更新日:2010.9.17
版数 |
更新日 |
作成 |
承認 |
改訂記事 |
A01 |
2010.9.17 |
細越 寛太 |
細越 寛太 |
初版 |
目次
- 概要
- システム詳細: メカ
- システム詳細: エレキ
- システム詳細: ソフト
- 概要
本ドキュメントは、MIRS1004に実装されるシステムの仕様を記したものである。
なお、本ドキュメントは開発中に変更されることがある。
- システム詳細: メカ
- 無限軌道
無限軌道の高い不整地走行性能を活かし、シーソー、ステップをソフト面で対策を取らなくても突破できるようにする。
履帯、遊動輪、起動輪はタミヤの「1/16 4号戦車 金属キャタピラセット」を使用する。
金属キャタピラであり、重量があるので発進時に充分なトラクションが得られるように、後輪駆動にする。
転輪は工作室にあったタイヤ(MIRS0905が使用していたもの)を、上部支持転輪はパワーのロスを減らすため
ベアリングを使用する。
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MIRS1004の無限軌道 | MIRS0905 |
- 軽量シャーシ
金属製無限軌道は重量があるため高いトラクションを得られるが、モーターのトルクに不安があるため、
シャーシの軽量化を図ることにする。併せて、小型化もする。
CFRPを使用する予定であったが、大変高価であったため、工作室にあったアクリル板を使用した。
事前の調査で、アクリル板でも充分な強度を期待できることは分かっているため、特に問題はないと思われる。
- マウスの搭載
マウスをMIRS1004の向き制御等に利用する。
無限軌道という特殊な足回りを装備しており、通常のタイヤでは有効なロータリーエンコーダでは向き制御に充分な精度を得られない可能性が高い。
よって当班では、向き制御にマウスを使用することにした。
- 超音波センサの増設
左右にも超音波センサを装備させる。これにより、壁との距離が測れるようになり、衝突によるタイムロスが防がれることが期待される。
また、ロータリー/小部屋の脱出にも利用できる。
- 状況判断LED
LEDをいくつか装備させ、点灯パターンにより、どのプログラムが実行されているかを判断できるようにする。
- システム詳細: エレキ
- システム状態のLED表示
システムの状態を視覚化するために、複数個のLEDを搭載する.
FPGAの出力を使用し、MIRSソフトウェア上からの出力を、LEDに出力する.
主に、デバックの容易化、競技中でのシステム状態の把握を目的とする.
以下に、参考資料を示す.
|
LED1 |
LED2 |
LED3 |
LED4 |
状態 |
3 |
2 |
1 |
0 |
OFF | 0 | 0 | 0 | 0 |
起動 | 0 | 0 | 0 | 1 |
終了 | 0 | 0 | 1 | 0 |
前進 | 0 | 0 | 1 | 1 |
回転 | 0 | 1 | 0 | 0 |
丁字路 | 0 | 1 | 0 | 1 |
十字路 | 0 | 1 | 1 | 0 |
ロータリー | 0 | 1 | 1 | 1 |
小部屋 | 1 | 0 | 0 | 0 |
数字認識 | 1 | 0 | 0 | 1 |
白線センサー | 1 | 0 | 1 | 0 |
カメラ処理中 | 1 | 0 | 1 | 1 |
処理エラー | 1 | 1 | 0 | 0 |
ゴール | 1 | 1 | 0 | 1 |
- システム詳細: ソフト
- メインプログラム
以下にメインプログラムのフローチャートを示す。
DBによる各仕掛けの優先順位は
無限軌道というMIRS1004の機体特徴によりロータリーが苦手であると仮定し
1.ゴール
2.T字路
3.鍵
4.小部屋
5.十字路
6.ロータリー
という順に設定した。
ただし、これは仮であり無限軌道が完成した後実験を行い、
ロータリーが攻略できることがわかれば変更する。
また、画像処理にパターンマッチング法を使用する。
- 各要素への対策
- ロータリー
決定はしていないが、現段階では無限軌道のカーブ性能に不安があるため、可能な限り回避する予定。
- 小部屋
壁伝いに進み、出口を発見する。
- シーソー
無限軌道の不整地走行性能を活かし、突破する。
- でこぼこ道(段差)
無限軌道の不整地走行性能を活かし、攻略する。
- 扉
- 鍵から出ている赤外線を感知
- その方向へ進む
- タッチセンサーに触れる
- 1マス分下がる
- 180°旋回
以上の方法で攻略する。
- 十字路/丁字路
判別方法
- 白線をセンサーで感知
- 1マス進み、前、左右の超音波で壁を感知、判断する。
- 行き止まり
Direction Boardで判断し、回避する。
沼津工業高等専門学校 電子制御工学科