名称 | MIRS1903 標準機製作報告書 |
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番号 | MIRS1903-REPT-0001 |
版数 | 最終更新日 | 作成者 | 承認者 | 改訂記事 |
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A01 | 2019.06.19 | 芹澤 正太郎 | 初版 | |
A02 | 2019.06.26 | 芹澤 正太郎・高久 直也 | 第2版 |
担当 | 担当者名 |
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メカ | 冨金原、馬場 |
電源ケーブル | 岩崎、高久 |
Arduino | 小池、芹澤 |
Raspberry Pi | 高田、長井、村松 |
3.1 Arduino製作手順
ピン番号 | 接続デバイス | IN/OUT | 備考 |
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2 | 左エンコーダ(A層) | IN | プルアップ,割り込み(CHANGE) |
3 | 右エンコーダ(A層) | IN | プルアップ,割り込み(CHANGE) |
4 | 左エンコーダ(B層) | IN | プルアップ |
7 | 右エンコーダ(B層) | IN | プルアップ |
8 | 左モータ(DIR) | OUT | |
9 | 右モータ(PWM) | OUT | PWM |
11 | 左モータ(PWM) | OUT | PWM |
12 | 左モータ(DIR) | OUT | |
A5(19) | バッテリー電圧 | IN | 抵抗分圧により1/2倍値を入力 |
3.2 Raspberry Piの製作手順
3.3 駆動系電源ボードの製作
①駆動系スイッチボード3.4 モータマウント・モータマウントサポート製作手順
3.5 制御用バッテリーホルダー製作手順
3.6 標準機組み立て手順
名称 | 部品コード | 個数 | 材質 | 備考 |
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上段シャーシ | MIRGMG4S_UC | 1枚 | アクリル板 | 拡張部 |
中段シャーシ | MIRGMG4S_MC | 1枚 | アクリル板 | 制御部 |
下段シャーシ | MIRGMG4S_LC | 1枚 | アルミ板 | 駆動部・標準のものには電源ボード固定穴がないので注意 |
短支柱 | MIRGMG4S_SP | 4本 | アクリル棒 | 下段・中段接続用 |
長支柱 | MIRGMG4S_LP | 4本 | アルミ棒 | 下段・上段接続用 |
タイヤホイール | MIRGMG4S_TW | 2個 | ABS樹脂 | |
モータマウント | MIRGMG4S_MM | 2個 | ABS樹脂 | 引き継いだものに,ねじで止める部分にひびがあったため新しく作製した. |
モータマウントサポート | MIRGMG4S_MS | 2個 | ABS樹脂 | モータマウントを作り直すため,モータマウントサポートも作り直すことにした. |
制御用バッテリーホルダー | MIRGMG4S_CH | 4個 | ABS樹脂 | |
駆動用バッテリーホルダー | MIRGMG4S_DH | 4個 | ABS樹脂 | 班の標準機にあうように新しく作製した. |
超音波センサマウント | MIRGMG4S_UM | 2個 | ABS樹脂 | オプション |
名称 | 用途 | 長さ[mm] | 個数 | SWの有無 | ナットの有無 |
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5mmキャップボルト | モータマウント固定 | 12 | 8 | 有 | 無 |
短支柱固定 | 12 | 8 | 有 | 無 | |
長支柱固定 | 12 | 8 | 有 | 無 | |
3mmねじ | モータマウント固定 | 15 | 8 | 有 | 無 |
モータマウント固定 | 15 | 8 | 無 | 有 | |
制御用バッテリーホルダ固定 | 12 | 8 | 無 | 有 | |
超音波センサマウント固定 | 12 | 4 | 無 | 有 | |
3mmねじ | Arduino固定 | 12 | 4 | 無 | 有 |
モータドライバ固定 | 12 | 8 | 無 | 有 | |
電源ボード固定 | 12 | 4 | 無 | 有 | |
2.6mmねじ | Raspberry Pi固定 | 30 | 4 | 無 | 有 |
キャスター固定 | 10 | 6 | 有 | 有 | |
スペーサ | Arduino固定 | 5 | 4 | ||
モータドライバ固定 | 5 | 8 | |||
電源ボード固定 | 5 | 4 | |||
Raspberry Pi固定 | 10 | 6 |
4.1 Arduino
試験項目 | 試験内容・評価基準 | 試験結果 |
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モーター動作テスト | ①Arduinoに左右のモータのPWM値として50を入力し,モーターの回転を目視で確認した. ②Arduinoに入力する左右のモータのPWM値を50から70に変化させた時,モーターの回転速度が増加するか確認した. また、Arduinoに入力する左右のモータのPWM値を50から30に変化させた時,モーターの回転速度が減少するか確認した. このとき,出力値に対するモーターの回転速度についての正確性は考えないものとした. |
①良好だった. モーターは回転した. ②良好だった. 出力値を増やした時モーターの回転速度は増加し,出力値を減らした時モーターの回転速度は減少した. |
エンコーダテスト | モーターが回転した時,エンコーダが値を返すか確認した. | 良好だった. 左右どちらのエンコーダも値を返していた. |
速度制御のテスト | ①Arduinoにモータ速度25[cm/s]を入力した時モーターが回転し,同時にエンコーダから値が返ってくるか確認する. ②Arduinoに入力する値をモータ速度-25[cm/s]に変化させた時,モーターが①とは逆方向に回転し,エンコーダから返ってくる値が変化するか確認した. | ①良好だった. モーターが回転したと同時にエンコーダから値が返ってきた. ②良好だった. 出力値を増やした時モーターの回転速度は増加し,エンコーダから返ってくる値は増加した.同様に,出力値を減らした時モーターの回転速度は減少し,エンコーダから返ってくる値は減少した. |
走行制御のテスト | Arduinoに①回転方向,②回転速度25[cm/s],③回転距離[100cm]を入力し,モーターの動作を確認した. | すべて良好だった. ①任意に決定した回転方向を入力した結果,モーターは回転した.また,逆回転方向を入力した結果,モーターの回転方向も逆になった. ②任意に決定した回転角度を入力した結果,モーターは回転した.また,回転角度を大きく設定した時,モーターの回転時間が長くなったことから回転角度が増加したことが確認できた.同様に回転角度を小さく設定した時,モーターの回転時間が短くなったことから回転角度が減少したことが確認できた. ③任意に決定した回転速度を入力した結果,モーターは回転した.回転速度を大きく設定した時,モーターの回転速度が速くなったことが目視で確認できた.同様に回転速度を小さくした時,モーターの回転速度が遅くなったことが目視で確認できた. |
バッテリー値の確認 | Arduinoに接続されたバッテリー値が表示されるか確認した. | 良好だった. バッテリーは十分に充電されていた.そのときのバッテリーの出力が表示された. |
シリアル通信のエンコード,デコーダ値の確認 | Arduinoから値が返ってくるか確認する. | 良好だった. Arduinoから値が返ってきていることがシリアルモニターによって確認できた. |
4.2 Raspberry Pi
試験内容 | 判定条件 | 結果 | 評価(良好・適・不適) | 備考 |
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超音波センサ動作試験 | 超音波センサで測定した値[cm]と実際の距離[cm]を確認すること | 実際の距離とは超音波センサから測った距離プラス10[cm](MIRSの搭載することを考えられているため,超音波センサからMIRSの中心との距離10[cm]なので足されている)であり.測定結果に誤差はなく正しい距離が測定された. | 良好 | |
USBカメラ動作試験 | カメラが動作し,かつ映像が映ること | ディスプレイ上に映像が映った | 良好 | |
USBカメラ画像キャプチャ実行試験 | 画像キャプチャが実行できること | 実行の数秒後にUSBカメラが動作しキャプチャが実行された | 良好 |
制御方式 | Pゲインの値 | Iゲインの値 | Dゲインの値 | 挙動 |
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直進制御 | 10.0 | 0.0 | 100.0 | 直進しながら左に曲がった. |
20.0 | 0.0 | 100.0 | Pゲイン10.0より真っ直ぐ走行したが左に曲がった. | |
40.0 | 0.0 | 100.0 | 左右にぶれることなく直進した. | |
40.0 | 0.0 | 150.0 | 直進したが左に少しずつ曲がった. | |
40.0 | 0.0 | 50.0 | Dゲイン150.0と同様に左に少しずつ曲がった. | |
40.0 | 0.0 | 30.0 | Dゲイン50.0の時より左に大きく曲がった. | |
40.0 | 0.0 | 20.0 | Dゲイン30.0の時より左に大きく曲がった. | |
40.0 | 0.0 | 100.0 | 今までのゲイン調整の中で一番真っ直ぐに動いたため,再度ゲインの値をこの値に戻し動かした. | |
40.0 | 0.5 | 100.0 | ゲイン調整の中で左右に振れることがなく一番真っ直ぐに動いた. |