沼津高専 電子制御工学科
MIRS9904システム開発計画書
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 H11.11.09 桑名、和田 小澤  初版
A02 H11.11.18 桑名  小澤 アニメーション、線表の追加。図を全面更新。細部を更新
B01 H12.4.28 小澤  小澤 動作の変更、それに伴うプログラムの変更、外観の変更、線表の変更、細部を更新
B01 H12.6.21 小澤  小澤 動作の結果の決定


1.目的

本文書は、MIRS9904における作業について、その行程と内容をまとめたものである。

2.開発システムの概要

・外観イメージ

flg1外観図

・動作の概要

[1].座標の取り方


fig2.競技中の会場の区切り方

fig3.座標の取り方

 @.競技場内のポールを置くことができる210cm×210cmの正方形を15cm×15cmの正方形に区切って考える→fig2参照

 A.@の事柄を現実に実行するために座標をfig3のようにとる。

  • この座標設定による利点
     このように座標を設定することによりmirsが滑って座標が少しずれてしまい色々なトラブル(たとえばmirsがすでに獲得したポストをもうひとつポストがあると認識してしまうトラブル)を回避できる。つまり座標を大まかにする事によりある程度の誤差を無視することができる。また、座標を大まかにする事によりプログラムを作りやすくなることが考えられる。

    [2].誤動作をしないために


    fig4.idea
    (1).実現方法(fig4を参照)
     [1]の事柄を利用して、mirsが未獲得のポストを検知したときの座標(n,r)を中心として、獲得後に(n-2,r-2)-(n+2,r+2)の正方形の部分をセンサで反応させなくする。(このとき、反応しない座標がポスト設置可能部分に出た場合は出た部分は反応するようにする)
    (2).利点
     獲得してもう用のないポストにmirsが反応してしまいもう一度獲得動作に入ってしまうという誤動作を防ぐということと、センサで探知する必要のない場所(獲得ポストより45cm以内)の一部を無視することができる。

    [3].mirsの競技中における動き


    fig6.動き
  • 動きの説明(縦をy軸、横をx軸とする)
     @競技場の真中を超音波センサで探索しながら直進する。
     A90度右に回転してポスト設置可能な範囲の端まで進む。
     B90度右に回転してy軸の中心まで進む
     C90度右に回転してポスト設置可能な範囲の端まで進む。
     D90度左に回転してポスト設置可能な範囲の端まで進む
     E90度左に回転してx軸の中心まで進む
     F@の動作に戻る

  • 遷移図

  • flg7 遷移図

    遷移条件

    @実距離90cm以下の超音波の検出があった。 Aポストの座標が記憶している座標と一致する
    Bポストの座標が記憶している座標と一致しない Cタッチセンサの反応があった
    D赤外線が検出された E2周しても赤外線の検出が無い
    F赤外線が検出されなくなった G周回運動を始めた座標まで戻った
    Hポストを全部獲得していない Iポストを全部獲得している

    各モードについて

    初期動作モード(座標確認モード)
          超音波センサを四方に発信し、それを元に現在位置の座標を割り出す(座標は絶対座標)
    初期移動モード      
          割り出された座標を元にX軸の中心方向に移動出来るように、MIRSの方向を変える。
    移動 捜索モード
          図を参照。
          この行動を行うときに壁と反対側の超音波センサでポストを捜索する
    判定モードT
          ポストがあると認識したら、記憶した座標を元にそのポストが獲得するべきかしないべきか判定
    獲得モードT
          @ポストの方向にタッチセンサが反応するまで直進する。
          Aタッチセンサが反応したらその場からMIRSがMIRSが回転できる距離だけ後退する。
          Bロータリエンコーダを使用し、ポストの回りをMIRSがその場で回転できるほどの距離を残して周回運動をおこなう。
    獲得モードU
          @赤外線センサにより赤外線=LEDを検出したらMIRSの向きをLEDの方向に回転させる。
          Aスイッチに向かいタッチセンサが反応するまで直進する。
          Bタッチセンサが反応したら赤外線センサが赤外線を検出できる距離まで後退する。
          C赤外線が検出されるのならばAまでもどる。
    復帰モード
           獲得モードTの時に進んだ方向と同じ方向に周回運動をし、周回運動を始めた場所まで戻り、壁に向かう。
    判定モードU
           すべてのポストを獲得しているか判断
    2回目の本選について
            一回目の本選で記憶した座標を元に壁に沿って移動する行動を省き、
            ポストから次のポストに最短距離で移動できるようにする


    3 システム設計方針

    1. 確実性を高めるために座標確認を強化する。
      座標確認を強化するために、超音波センサの数を上下左右に2つずつ全部で8つに増やした.上下に一つずつ増やした超音波によりこの方針を実現したい。
    2. 確実性とともに速さを追求する。そのために出来る限り軽量構造にする。

    4. システム設計における作業の内訳

    WBS図
    コード番号 作業名称 作業概要 成果物名称
    01-01-01 赤外線センサの調査 MIRSで使用する赤外線センサについて調査する。 調査結果
    01-01-02 超音波センサの調査 MIRSで使用する超音波センサについて調査する。 調査結果
    01-01-03 タッチセンサの調査 MIRSで使用するタッチセンサについて調査する。 調査結果
    01-01-04 ロータリーエンコーダの調査 MIRSで使用するロータリーエンコーダについて調査する。 調査結果
    01-01-05 PWMの調査 MIRSで使用するPWMについて調査する。 調査結果
    01-01-06 I/Osubボードの調査 MIRSで使用するI/Osubボードについて調査する。 調査結果
    01-01-07 I/Oボードの調査 MIRSで使用するI/Oボードについて調査する。 調査結果
    01-01-08 VMEラックの調査 MIRSで使用するVMEラックについて調査する。 調査結果
    01-01-09 CPUボードの調査 MIRSで使用するCPUボードについて調査する。 調査結果
    01-01-10 ソフトウェアの調査 MIRSで使用するソフトウェアについて調査する。 調査結果
    01-01-11 MPUインターフェースの調査 MIRSで使用するMPUインターフェースについて調査する。 調査結果
    01-01-20 システム案作成 MIRS競技に参加するシステムを提案する。 システム案
    01-01-21 システム分析 MIRS9904のシステムを分析する。 分析結果
    01-02-01 システム計画書作成 MIRS9904のシステム開発計画書を作成する。 システム計画書
    02-01-01 システム基本機能の検討 MIRS9904システムの基本機能を検討する。 検討結果
    02-01-02 走行制御の実現に関する検討 MIRS9904システムの走行制御実現のための検討をする。 検討結果
    02-02-01 メカニクス基本設計検討 メカニクス部の基本設計について検討する。 メカニクス基本設計
    02-02-02 メカニクス基本設計書作成 メカニクス部の基本設計書を作成する。 メカニクス基本設計
    02-02-03 エレクトロニクス基本設計検討 エレクトロニクス部の基本設計について検討する。 エレクトニクス基本設計
    02-02-04 エレクトロニクス基本設計書作成 エレクトロニクス部の基本設計書を作成する。 エレクトロニクス基本設計書
    02-02-05 ソフトウェア基本設計検討 ソフトウェア部の基本設計について検討する。 ソフトウェア基本設計
    02-02-06 ソフトウェア基本設計書作成 ソフトウェア部の基本設計書を作成する。 ソフトウェア基本設計書

    5. チーム開発体制

    チームのシステム開発体制図

                     
    担当 氏名
    チームマネージャ ・ ソフト担当 山崎 訓志
    ドキュメントマネージャ ・ エレキ担当 小澤 悠一
    メカ担当 アズハン
    ソフト担当 桑名 良和
    エレキ担当 小林 亮介
    メカ担当 吉川 佳寛
    メカ担当 若杉 さおり
    エレキ担当 渡邉 友基
    ソフト担当 和田 直幹

    6. 開発工程

    開発工程表(WBS図のコード番号,作業の名称、担当者、期間) 

    コード番号 作業名称 担当者 期限
    01-01-01 赤外線センサの調査 アズハン・山崎 H11,12,09
    01-01-02 超音波センサの調査 小澤 H11,12,09
    01-01-03 タッチセンサの調査 桑名 H11,12,09
    01-01-04 ロータリーエンコーダの調査 小林 H11,12,09
    01-01-05 PWMの調査 吉川 H11,12,09
    01-01-06 I/Osubボードの調査 若杉 H11,12,09
    01-01-07 I/Oボードの調査 渡邉 H11,12,09
    01-01-08 VMEラックの調査 和田 H11,12,09
    01-01-09 CPUボードの調査 アズハン・山崎 H11,12,14
    01-01-10 ソフトウェアの調査 小澤 H11,12,14
    01-01-11 MPUインターフェースの調査 桑名 H11,12,14
    02-01-01 システム基本機能の検討 全員 H12,1,18
    02-02-01 メカニクス基本設計検討 若杉・吉川・アズハン H12,1,27
    02-02-02 メカニクス基本設計書作成 若杉・吉川・アズハン H12,02,01
    02-02-03 エレクトロニクス基本設計検討 渡邉・小林・小澤 H12,01,27
    02-02-04 エレクトロニクス基本設計書作成 渡邉・小林・小澤 H12,02,01
    02-02-05 ソフトウェア基本設計検討 桑名・和田・山崎 H12,01,27
    02-02-06 ソフトウェア基本設計書作成 桑名・和田・山崎 H12,02,10
    基本設計書・開発計画書完成 小澤 H12,04,27

    線表