l MIRS1705-DSGN-0002 システム提案 MIRS1705 管理台帳へ戻る

名称 MIRS1705 システム提案
番号 MIRS1705-DSGN-0002

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2017.10.3 渡邉莉奈 初版
A02 2017.10.5 渡邉莉奈 大林先生 外装、安全対策、収納ケースについての仕様と購入物品を追加した。

ドキュメント内目次


1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS1705のシステム提案である。

2.コンセプト

プロジェクトテーマ
 色のついたパネルを並べるだけなので、子供でもプログラミングができる
 床に散らばったパネルを自分で片付ける自動片付け機能

3.外観

機体の外観図をFig.1からFig.3に示す。

Fig.1 機体の外観図
Fig.1 機体の外観図(正面図)
Fig.2 機体の外観図(上面図)
Fig.2 機体の外観図(上面図)
Fig.3 機体の外観図(箱を乗せた図)
Fig.3 機体の外観図(箱を乗せた図)

4.機能

4.1 想定ユーザー

・自分たちが子供の頃は、家にいてすることがないと、ゲーム機を使ってしまうことが多かった
・小学生でプログラミングを勉強することになった

→子供(5歳~)がゲーム機の替わりに使いたくなる教育ロボット

4.2 動作シナリオ

まず、本機の主な構成として、

・プログラミングを行うためのパネルの配置場所
・コンパイルや緊急停止を行うためのボタン
・現在の動作状態を知らせるためのLED
・コンパイルの結果を知らせるブザー
・片付けを行うためのアームとカメラ
・移動のためのタイヤ

が設置されている。
ユーザーはパネルの配置場所に色のパネルを並べることで、本機の動作のプログラミングを行う。
ボタンを押してコンパイルをすることで、プログラミングした通りに本機を動作させることができる。
また、色のパネルを並べる代わりに、Fig.3のようにパネル収納用ケースを置けば、パネルの片付けを本機にやらせることができる。

[パネルについて]
使用するパネルは、その色に応じて、

前進     後退     左回転     右回転     待機     動作終了    ループスタート     ループエンド

の8つの動作を表している。
また、各パネルの表面には、命令の動作量を示す数字が表記されている。(ループスタート・ループエンドのように数字がないものもある。)
上記のような命令、動作量を持ったパネルを並べることで、本機の動作を自由に決めることができる。
同色、同数字のパネルが複数枚用意されていて、同じパネルを複数枚連続で配置することも可能である。

[動作フロー]
1. ユーザーがパネル又は収納用ケースを配置する。そのとき本機は停止状態を表す色①のLEDを光らせている。

2. ボタンを押すと本機はコンパイル状態に移行し、内部でパネルの色を認識する。コンパイル中は色②のLEDを点灯する。

3. 認識したパネル配置を基に、動作プログラムを構成する。動作プログラム構成の成否に応じてブザーを鳴らし、失敗であれば停止状態(動作フローの最初)に戻る。

4. パネルによってプログラムされた動作又は片付けを実行する。動作状態であれば色③、片付け状態であれば色④に、LEDを光らせる。

5. 動作又は片付けが完了したら、停止状態に戻り、色①のLEDの点灯させる。

なお、ユーザーが好きなタイミングで本機を停止させられるように、停止状態以外の状態でボタンを押すと停止状態になる。
Fig.4に、動作の状態遷移図を示す。
Fig.4動作の状態遷移図
Fig.4動作の状態遷移図

5.仕様

メカ、エレキ、ソフトの分野について、標準機からの変更点をそれぞれTable1,Table2,Table3に示す。

Table 1 標準機からの変更点(メカ)
変更点 目的
アクリルシャーシの追加 パネルを置く場所、パネルの色を認識するカメラの設置場所、アームの増設場所を確保するため。
アームの増設 床に散らかっているパネルを片付けるため。
本体とアームが接する部分を平らにする 子供が指を挟まないようにするため。

Table 2 標準機からの変更点(エレキ)
変更点 目的
カメラの増設 パネルの色を認識するため。
モータ、ロータリーエンコーダの増設 パネル片付け用のアームを制御するため。
LED、ブザーの増設 ユーザーが動作状態をわかるようにする。

Table 3 標準機からの変更点(ソフト)
変更点 目的
パネルの色を認識するプログラムの追加 ユーザーが並べたパネルの色を認識して、ロボットの動作を決定するため。
アームを制御するプログラムの追加 アームを用いてパネルを片付けるため。

6.購入予定物品

現時点での購入予定物品をTable4に示す。
Table 4 購入予定物品
物品名 個数 要求 製品詳細 購入先 価格
DC24V/φ25mm/113N 電磁マグネットホルダー 1 アームの先端に取り付け、物を持つ 電源24VDC、電流90mA、吸着力113N MISUMI-VONA 1,819円
アルミ(アーム) 加工してアームにする 2,000円
ベアリング 1 アームの先端の電磁石の動きを滑らかにする MISUMI-VONA 160円
コーナークッション 安全のため角に取り付ける 1,000円
広角カメラ パネルの色認識 株式会社バッファロー
iBUFFALO BSW20KM11
ジャンク部品
モータ アームを動かす ジャンク部品
プラスチック 機体の外装 5,000円
LED 4 ユーザーが動作状態をわかるようにする。 5,000円
ブザー 1 コンパイルの成功/失敗をユーザーに知らせる。 500円
合計   15,479円



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