MIRS2503-0001-0001 -MVP設計

名称	MIRS2503 MVP設計
番号	MIRS2503-PLAN-0001

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A03	2025.12.10	針山遼大、森悠晴		第2版

本ドキュメントは、MIRS2503「BRIDGE」プロジェクトのMVP (Minimum Viable Product)構想に基づき、を記述した設計書である。

1.目的

受付をロボットが行うことによって受付時間短縮と多言語対応ができる。さらに管理者に利用者の希望をアンケートを通じて伝えることができる。

子供が退屈して騒ぐ状況下では母親は複雑な日本のキャンプ場の注意事項を正しく理解できない。
→ボードゲーム：母親が受付に集中するための時間を創出する

2.必要なシステム・機能

受付及びアンケートシステム

現在受付カウンターが2つしかなく待ち時間がある。→受付の代行を行うことで全体の処理能力を上げる(待ち時間を少なくする)
利用者の希望をアンケートを通じて施設側に伝えるため
紙媒体では対応コストが高すぎる外国人観光客にとって障害となる言語の壁や、視認性を変更できるようにするため

項目ごとのチェックシステム

複雑なルールがある→外国人観光客は現状の対応では理解できない可能性があるため
また、損害賠償のリスク(熱くなっている炉に水をかけないでください等)を伴う注意事項もある
→子供に目を向けていると読み飛ばしてしまうと可能性があるため
保護者が複雑な規約を100%理解する時間を絶対に確保するため

全自動ボードゲームシステム

隙間時間に子供が一人でも保護者の目の届く範囲で遊べるようにするため
施設側は人手不足。もし、誰かが白と黒の文熱を行ったり、駒をセットしたりする必要があるならスタッフの仕事が増え、本末転倒。
全自動であることは「次の子供が来た時に、スタッフの介入なしで即座に稼働するため」の必須機能
なぜ物理ロボットなのか
子供はすぐに飽きてしまう
→「アームが動く」「駒が流れる」などといった物理的な動作を見せることで子供の注意を惹く

緊急停止システム

子供連れがターゲットである以上必須項目
xyzガントリはフレーム内でしか動かないため可動域が明確
ガントリ移動中に盤面認識を行うカメラで手を検出すると、緊急停止する

3.ハード設計

3.1必要な機構・理由

ガントリー

駒を盤の任意の位置に置くため

駒の分別機能

白駒と黒駒を分別するためロボットが自動で同じ色の駒を置くためには黒と白が混ざらないようにする必要がある。確実性が高くエラー率が最も低い機構を採用した。

駒を送り出す機能

ばらばらに駒が入っている箱から1枚選んで掴むことは技術的ハードルが高い
定位置に1枚ずつ置く機構を設けることで確実にガントリで駒を掴めるようにした

3.2各機構の設計

全体設計を以下に示す

ガントリの設計を以下に示す

駒を分別する機構の設計を以下に示す

駒を送り出す機構の設計を以下に示す

3.3.回路図

各機構を動かすアルディーノのシールド基盤の回路図を以下に示す

4.ソフト設計

4.1機体制御

機体制御のフローを以下に示す

4.2ボードゲーム用五目並べAI

画像認識

射影変換

カメラ画像の歪みを補正し、盤面座標系へマッピング

フレーム差分

:輝度変化により石の色と位置をロバストに検出

AIアルゴリズム

Minimax法

数手先を読む探索アルゴリズムで最適解を算出

α-β枝刈り

不要な探索を省略し、思考時間を短縮。

評価関数

パターン評価

石の並び（連）に重み付けを行い盤面を数値化。

勝率算出

評価値をシグモイド関数で確率（%）に変換して表示。

4.3受付及びアンケートシステム

受付システムの仕様

利用者が管理者に対しての要望を発信するためのアンケート

文字の大きさの変更

多言語対応（日本語、英語、中国語など）

フリガナを付け、誰もが読めるUI

5.必要購入物品

必要購入物品を示す。

購入予定物品
物品名	型番	単価(税込)	数量	価格(税込)	URL	購入済み
標準ベルト S3M	100S3M1014G	1,545	1	1,545	リンク先	☑
標準ベルト S3M	100S3M999G	1,311	1	1,311	リンク先	☑
【エコノミーシリーズ】 RoHS対応ステンレス小径玉軸受両シールド形軽荷重・低速回転タイプ	C-SE696ZZ	121	9	1089	リンク先	☑
寸切ボルト鉄/ユニクロメッキ	10101711	428	1	428	リンク先	☑

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