MIRS0802-DSGN-0002

MIRS0802 システム基本設計書
MIRS0802-DSGN-0002

改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2008.9.15 長谷川・山口・大輔・梅原・土田・敦 敦 初版
A02 2008.9.18 濱村・柴田・敦 敦 各部門詳細、フローチャート、概観図、計画書リンク追加
A03 2008.10.30 敦 敦 フローチャート、行動図を追加
競技２回目の概要記述を追記

### 目次

### 1. 本ドキュメントについて
2. システム概要

2.1. 動作概要
2.2. フローチャート
2.3. 概観図
3. 機能・性能

3.1. メカニクス
3.2. エレクトロニクスト
3.3. ソフトウェア
4. 今後の開発内容

4.1. メカニクス
4.2. エレクトロニクス
4.3. ソフトウェア

### 1. 本ドキュメントについて

このドキュメントは、MIRS0802のシステムの、基本的な設計を説明するものである。

### 2. システム概要

### 2.1. 動作概要

競技１回目と２回目でMIRSの動作を切り替える。
ただし、ポストの獲得動作は共通で、
両側面に取り付けられたアームを展開、ポストを挟むかたちで獲得動作を行う。
これは、周回動作によって発生する、位置の誤差をなくすためである。
以下に競技１回目、２回目の動きを示す。

#### 競技１回目

ライントレースにより競技場枠を周回し、同時に超音波センサを動作させて探索を行う。
本体左側面にポストを確認したら、停止し、90°回転、ポストの獲得動作に移る。
１回目はポスト番号に関係なく、発見したものから獲得動作を行い、
獲得と同時にポスト番号と獲得時のMIRSの位置を記録する。

図1. 競技１回目（mv_1st.bmp）

#### 競技２回目

競技１回目のポスト発見数に応じて、以下のように対応させる。

#### ①番ポストと②番ポストを未発見

#### 時計回りで周回

#### ①番ポスト発見、②番ポスト未発見

#### ①番が奥にある場合

#### ①番獲得後、反時計回りで周回

#### ①番が手前にある場合

#### ①番獲得後、時計回りで周回

#### ①番ポスト未発見、②番ポスト発見

#### ②番が奥にある場合

#### 時計回りで周回、①番獲得、時計回りで周回

#### ②番が手前にある場合

#### 時計回りで周回、①番獲得,反時計回りで周回

#### ①番ポストと②番ポストを発見済み

反時計回りで周回
これにより、1回目に得たポスト情報を元に獲得するポストに直接移動できるようにし、
順番にポストを獲得することにより、高得点を狙う。
移動の際は前進と後退のライントレースを使い分ける。

図2. 競技２回目（mv_2nd.bmp）

### 2.2. フローチャート

#### 競技１回目

図3. 競技１回目（com_1st.bmp）

#### 競技２回目

図4. 競技２回目（com_2nd.bmp）

### 2.3. 概観図

図5. 概観図（image001.jpg）

### 3. 機能・性能

### 3.1. メカニクス

### 3.1.1. ポスト判別・獲得機構

ポスト獲得アーム
バーコードリーダ
バンパー

### 3.1.2. その他新機構

塩ビ板シャーシ
タイヤカバー

詳細は、詳細設計書参照

### 3.2. エレクトロニクス

#### センサ

白線センサを追加しタッチセンサを減らした。

センサ名 個数 用途
超音波センサ 4 ポスト探索・正対補正
白線センサ 6 ポスト番号識別・ライントレース
タッチセンサ 1 ポストへの接触感知
ロータリーエンコーダ 2 本体移動状況の把握

#### 追加する制御ボード

アーム用モータ制御ボード

### 3.3. ソフトウェア

### 3.3.1. 動作モード

後退動作モード

ポスト獲得後、白線のある位置まで後退する。そして、右に90°回転し、ライントレースによるポスト探索に復帰する。。

ポスト探索モード

ライントレースしながら、左側の超音波センサでポストがあるか探索する。
3つの白線センサが白線を確認したら、「左回転モード」へ
ポストを発見したら、「ポスト接近モード」へ

左回転モード

ライントレース中、競技場枠の角まできたら90°回転、場外への進行を防ぐ。

ポスト接近モード

前方の超音波センサで補正を行いながら、ポストに接近する。
バーコードリーダにあるタッチセンサにポストが接触したら、ポスト判別動作に入る

ポスト判別モード

バーコードリーダに付いている白線センサでポスト番号を判別する。

ポスト獲得モード

ポスト判別後、アームを動かしポストを獲得する。
獲得後、アームを本体に仕舞う

周回復帰モード

右に90°回転する。そして、白線が見つかるまで前進する。
白線を感知したら、左に90°回転し、ライントレースを数秒する。（ポスト探索は行わない。）
その後、「ポスト探索モード」へ

ポスト番号保存モード

ポストを獲得したら、スタートしてからポストを発見した順番、ポスト番号、ポスト位置などのポスト情報を記憶する。
この記録を基に２回目の競技では、判別動作なしに順番どおりにポストを獲得する

危機回避動作

想定される基本プログラム外のトラブルを危機回避モードとしてスレッドを走らせ、
予定外の行動を起こしたときに緊急回避を可能にさせる。

### 4. 今後の開発内容

### 4.1. メカニクス

ポスト獲得機構

アームの動作試験
バーコードリーダのスプリング部分安定化試験
バンパーの設計製作

その他新機構

シャーシ軽量化
その他細部にわたる加工技術向上

### 4.2. エレクトロニクス

アーム制御ボードの設計、製作
アーム制御用信号をFPGAによりINからOUTへ変更。
FPGAの改良

### 4.3. ソフトウェア

main関数の再構成
新規モードの作成
行動制御系関数の修正
アーム制御関連ドライバ・関数作成
危機回避機能の企画・作成

関連文書

MIRS0802 システム提案書（MIRS0802-DSGN-0001）
MIRS0802 開発計画書書（MIRS0802-DSGN-0003）
MIRS0802 メカニクス詳細設計書（MIRS0802-MECH-0001）
MIRS0802 エレクトロニクス詳細設計書（MIRS0802-ELEC-0001）
MIRS0802 ソフトウェア詳細設計書（MIRS0802-SOFT-0001）