目次

1. 開発過程
2. 各試験結果
3. 作業工数分析
4. 問題点の発生と分析
   • メカニクス
   • エレクトロニクス
   • ソフトウェア
   • システム
5. 既知問題点
6. まとめ

開発過程

メカニクス部

エレクトロニクス部

ソフトウェア部

各試験結果

標準MIRS上試験

詳細

夏休み序盤に行った夏期集中講義における試験では、満足できる動作が得られなかった ので、追試験となった。特にFeed backを全く行っていなかったこと、 センサ系の反応チェックが甘かったことから、夏休みを充ててソフトの作り込みを行った。

サブシステム試験

詳細

メカニクス部が夏休みを過ぎてからの製作開始となったこと、エレクトロニクスで トラブルがいくつかあったこと（後述「問題点の発生と分析」参照）から、 試験がずれ込んでしまった。文書の不備も、合格の遅れの原因となった。

規定走行試験

詳細

LQIによる制御を初めて搭載した。現在位置の確認に誤差があり、途中でポストに接触して しまったが、1点減点による、9点での合格を得ることが出来た。

システム基本動作試験

詳細

3種類の基本動作試験を行った。おおむね思い通りのの結果を得ることが出来た。 期日に遅れてしまったのが、減点の原因となった。

作業工数分析

開発計画	200
基本調査	62
基本設計	148
詳細設計（mech.）	43
メカ設計	145
製作（mech.）	116
改善設計・製作(mech.)	75
ドキュメント整理(mech.)	75
詳細設計（elec.)	51
DBMD整備	28
P.D.ボード設計	24
製作(elec.)	280
改善設計・製作(elec.)	46
ドキュメント整理(elec.)	107
詳細設計(soft.)	56
標準MIRS上試験用ソフト設計・製作	180
規定走行用ソフト設計・製作	88
システム基本動作試験用ソフト設計・製作	78
プレ競技会用ソフト設計・製作	111
競技会用ソフト設計・製作	233
ドキュメント整理(soft.)	56
プレゼン用資料製作	26
その他(競技場作成・パンフレット作成・・・）	12
総計	2240

問題点の発生と分析

メカニクス

• VMEラックに穴をあける設計にしてしまっていた。
  −＞穴をあけないですむよう設計を変更
• タイヤ取り付け金具のサイズが合わず、よく外れてしまう上に、 軸の中心に位置があっていない
  −＞取り付け金具を交換することで対応。また、タイヤも交換することで、 足周りの信頼性も向上させた。
• 前方の超音波センサが、バンパで障害物に衝突する際、障害物に 接触してしまう。
  −＞超音波センサの位置を変え、赤外線センサと重なる位置に設置した。
• タイヤの大きさが変わったために、キャスターの位置ががタイヤより低い位置に なってしまった。
  −＞挟むワッシャーを減らすことで対応した。
• 度重なる衝突でタッチセンサの板が外れ、壊れてしまった。
  −＞タッチセンサの交換、及び壊れにくいようマイクロスイッチの向き、場所を変更。
• 電池ホルダの設計がまずく、バッテリーが入らなかった。
  −＞新しく作った電池ホルダで対応。

エレクトロニクス

ソフトウェア

図1．バグ曲線

システム

• 斜め向きでの衝突に、タッチセンサが反応しない。
  −＞バンパの形を変更。斜めから衝突したら前部のタッチセンサを反応させるように改良
• 側面後方右側のタッチセンサと側面前方右側のタッチセンサ、 側面後方右側のタッチセンサと側面前方右側のタッチセンサ が同じポートを使っていて、その場回転したときに ぶつかった際回避方向がおかしい。
  −＞タッチセンサの配線入れ替え

既知問題点

• 超音波センサの反応が悪く、よくおかしな値を返す。ソフトウェアで対応したが、 競技会後に判明したところによると、 超音波センサタスクにおいて割り込みが帰ってきた後に、 すぐに次の超音波を出しているため、誤反応が返って来て しまうと予想される。

• LQI制御タスクでは、擬似的な位置・姿勢角制御を実現しているが、 現段階ではかなり誤差が大きい。基本的には速度制御であるため、 指定位置より若干行き過ぎてしまう。座標の補正をフィードバックによって 行う機構が本来は必要であったが、今回はそこまでの精度は求めなかった。 今後の改良が望まれる。

• ある程度動いた後に自機座標を補正する機構をタッチセンサを利用することで実現した。 時間が足りず、完璧な物は出来なかったが、よくできていたと思う。 ただ、あまりにも自機座標がずれてしまうため、これに並行して、 タイヤの横滑りをなるべく減らす走行アルゴリズムの開発が望まれる。 また、特に姿勢角のずれが走行に大きな影響を及ぼすことが判明した ので、超音波センサを使った角度補正動作が導入されれば、 より正確な制御が出来ると思われる。

• 行動計画タスクをモジュール化し、プログラムの見通しをよくすることを目的として 設計を行ったが、結局見通しの悪いプログラムになってしまった。 C言語ではオブジェクト指向プログラミングはサポートされていないが、 これに近いことはソースファイル内スコープの利用などで実現できる部分もある。 よりプログラムをカプセル化して、保守性を高めるべきである。

• バンパの機構は、よりポストの獲得に適した物にするべきである。今回、 前方3つのタッチセンサは、ポストの中心判別にかなり有用な設計であることがわかったが、 本来はそれに加えて、 ポスト周回行動でポストに触れながら周回し、そのままスイッチを押してくれるような 設計が望ましい。そのためには側面のバンパ形状の再設計とタッチセンサデータ読み込みポートの 数の追加が必要になる。

• いろいろなポスト配置に対応するために、やはり学習機能が不可欠である。 学習プログラムを取り入れ、2回の競技での総合得点をより高くするよう な工夫があればよい。

まとめ

今回、当初からLQI制御の導入と、簡易位置・姿勢角制御の実現及び、 全命令のモジュール化（hardware関数を直接使わない)などの方針が 決まっていたことから、それらの大部分は競技会前、十分に練っていく時間があり、 ほぼ達成できた。これにより、大幅に保守作業が簡単化された。 また、メカニクス、エレクトロニクス部分に 大きなトラブルもなく、当初の目標であった 「標準部品の採用による信頼性の向上」もほぼ達成された。
開発上まずかったことは、まず、ドキュメント作成がいつも後手に回ってしまっていたこと があげられる。今回のカリキュラムの大きな目標の一つに、 「全開発過程を網羅するドキュメントの作成と、その責任の明確化」 があげられるが、これは達成できたとは言い難い。 出来る限りドキュメントは整備したつもりだが、まだまだ足りない部分があると思う。 特にソフトウェアに関しては、標準的なドキュメントが不足しているので、 標準的なドキュメントの整備が望まれる。

関連文書

• MIRS9802 ドキュメント管理台帳