名称 MIRS2101 ソフトウェア基本設計書
番号 MIRS2101-SOFT-0001

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2021.9.30 草茅新太 飯山奏美 初版
A02 2021.10.04 草茅新太 飯山奏美 第2版
A03 2021.10.11 武藤楓 牛丸先生 第3版
A04 2021.11.29 松永立樹 草茅新太 第4版

目次

1.はじめに
2.機能概要
3.機能設計
4.各モジュール設計
5.各パートへのリンク


1.はじめに

本ドキュメントはMIRS2101の基本設計書、ソフトウェアについてのドキュメントである。

2.機能概要

機能概要をtab.1に示す。
tab.1 機能概要
機能 目的 方法
カメラモジュールの制御 カメラの上下位置調整のため モータ、エンコーダ、ベルトを使用しカメラモジュールを昇降させる
サーボモータを2つ使用し、カメラの向きをX軸とZ軸で回転させる
人認識 人の位置、サイズを取得する 機械学習を用いて人を検出する
写真撮影 写真を撮影、保存する WEBカメラを使用する
写真共有 ユーザーに写真を共有する クラウドに写真をアップロードし、QRコードを生成する
アプリケーション連携機能 タブレットを用いて撮影モード、ロボットの操作、写真の確認 アプリケーションを開発する
走行 ロボット移動のため ・待機状態の時に、人がいる方向に向く
・画角調整の時に、画角内に人が完全に入るように移動する
・ユーザーがタブレットで操作したとおりに動く
衝突回避 障害物と人に当たらないようにする 超音波センサとタッチセンサを用いる
タブレット持ち上げ感知 タブレットの有無を感知する フォトリフレクタを用いる
ポーズの生成 ユーザーに取ってもらうポーズを生成する pythonを用いてポーズを生成する
姿勢推定 ユーザーがとっているポーズを確認する pythonを用いて画像からポーズを推定する
アナウンス 周りへの声掛けをする スピーカーから音声を再生する


3.機能設計

本体
   Raspberry pi


   Arduino UNO


タブレット
   Raspberry pi


4.各モジュール設計

各モジュールについてfig.1,fig.2に示す。また、各モジュールの説明をtab.2,tab.3に示す。



fig.1 RaspberryPi モジュール構成図

tab.2 RaspberryPi モジュール一覧
モジュール名 概要
io GPIO読み取り
uss 超音波センサの値の取得
arduino Arduinoとの通信
position 自己位置推定
get_img 写真撮影
pilot 全体の動作
Arduino_rwquest Arduinoへの命令
tablet タブレットとの通信
tablet_request タブレットへの命令
upload_img クラウドへの写真のアップロード
make_pose ポーズ生成
get_pose ポーズ取得
get_human 人認識
ar_trace ARマーカー追尾
ar ARマーカーの位置と角度取得
return_home ホームポジションへ帰還
adjustment 画角調整
sound アナウンス



fig.2 Arduino モジュール構成図

tab.3 Arduino モジュール一覧
モジュール名 概要
slave 各種の処理の実行を行う
raspi RaspberryPiとシリアル通信を行う
run_ctrl 走行制御
vel_ctrl 速度制御
motor モータ制御
distance 走行距離取得
encoder エンコーダ読み取り
io GPIO読み取り
camera_ctrl カメラモジュールのコントロール





fig.3 tablet モジュール構成図

tab.4 tablet モジュール一覧
モジュール名 概要
tablet 各種の処理と実行を行う
raspi RaspberryPiとの通信を行う
mode ロボットのモード変更
control ロボットの遠隔操作
QR URLからQRコードの生成
GUI GUIを表示する

5.各パートへのリンク

MIRS2101 基本設計書(全体)
MIRS2101 基本設計書(メカニクス)
MIRS2101 基本設計書(エレクトロニクス)


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