最終更新：2014.08.09

目次

1. はじめに
   
2. 開発方針
   
3. 戦略
   
4. 機能定義
   
5. プログラム概要
   
6. 機能詳細
   
7. 開発日程
   

1. はじめに

本ドキュメントは、8/9に行われる一日体験入学に向けて、
標準機を用いてCP班が考えたコースを攻略するための戦略、プログラム設計、開発工程について記したドキュメントである。

2. 開発方針

速度を第一とする。
システム開発などの作業を効率よく進め、一日体験入学では早くゴールできるよう作業を進める。
具体的なシステム開発計画は、開発日程の通りである。
競技の攻略予定時間は、40秒以内である。


3. 戦略

• シーケンス制御で確実にゴールにたどり着く。


• 機体の直進スピードをなるべく速くする。


• 正体補正はなるべく使用せず、時間短縮を図る。



4. 機能定義

機能番号	機能名	機能概要
1	直進走行	ロータリーエンコーダで進行方向をPID制御で補正する。 また目標距離に合わせて走行速度もPID制御で調整する。
2	回転走行	ロータリーエンコーダにより回転軸のズレをPID制御で補正する。 また目標角度に合わせて機体回転速度もPID制御で補正する。
3	数値認識	DBを確実に読み取る。
4	正体補正	数値認識とゴールスイッチ確実に押せるように正体補正で機体角度を調整をする。
5	機体停止	タッチセンサが作動した時、機体の動作を停止する。
6	距離測定	超音波センサを用いて機体と壁との距離を測定する。

5. プログラム概要

Fig.1にプログラムのフローチャートを示す。
このフローチャートは、MIRS14CPで事前公開されているコース前提としたものである。
コースについては、 MIRS14CP 一日体験入学デモ競技会 競技規定 を参照。


6. 機能詳細

1. 直進走行

関数名 : run_straight
引数 : 目標走行速度[cm/s],目標距離[cm]
返り値 : 実際の走行距離[cm]

直進走行用の回転速度をモータに指令する関数である。
目標距離[cm]と実際の走行距離[cm]の差を偏差とし、PID制御を行い、制御入力を算出する。目標走行速度[cm/s]に制御入力を加算することで走行速度を制御する。
また、左右のモータの回転数の差を偏差とし、左右のモータの速度比をPID制御し、直進走行を安定させる。


2. 回転走行

関数名 : run_rotation
引数 : 目標回転速度[deg/s],目標角度[deg]
返り値 : 実際の回転角度[deg]
回転走行用の回転速度をモータに指令する関数である。
目標角度[deg]と実際の回転角度[deg]の差を偏差とし、PID制御を行い、制御入力を算出する。目標回転速度[deg/s]に制御入力を加算することで走行速度を制御する。
また、左右のモータの回転数の絶対値の差を偏差とし、左右のモータの速度比をPID制御し、直進走行を安定させる。


3. 数値認識

関数名 : read_value
引数 : 壁に対する距離
返り値 : 認識した数値

ROI走査法を用いて、DBの数値を認識し、その値を返す関数である。
壁に対する距離は、あらかじめ決定した定数を代入する。
認識する数値は1個、また数字の１を認識することを想定しない。


4. 正体補正

関数名 : direction_correction
引数 : 目標距離[cm]
返り値 : 成功判定

機体前方の２個の超音波センサを用いて正体補正を行う関数である。
成功判定は、成功ならば1を返し、失敗ならば-1を返す。


5. 機体停止

関数名 : motion_stop
引数 : ポート番号
返り値 : 成功判定

機体前方のタッチセンサを用いて機体停止を行う関数である。
タッチセンサが反応したらモータの回転を止める指令を出す。
ポート番号は、ドータボードの端子番号のことである。
成功判定は、成功ならば1を返し、失敗ならば-1を返す。


6. 距離計測

関数名 : measure_distance
引数 : 無し
返り値 : 壁に対する距離

機体前方の２個の超音波センサを用いて距離測定を行う関数である。
返り値は、左右の超音波センサの取得値の相加平均をとる。


7. 開発日程

開発日程をTable 1に示す。


開発日程

日付	作業内容	備考
8/6	システム開発 各モジュールのデバッグ
8/7	各モジュールのゲイン調整
8/8	プログラムの最終確認
8/9	最終調整