自動(dòng)追尾型移動(dòng)體開(kāi)発

自動(dòng)追尾型移動(dòng)體の開(kāi)発指導(dǎo)教官：青山義弘研究者：岡出幸久山本雅俊吉田創(chuàng)発表の手順研究背景と目的移動(dòng)體の検討センサ部開(kāi)発制御部開(kāi)発評(píng)価と課題研究背景と目的-研究背景-現(xiàn)在、ロボット研究が盛んに行われている授業(yè)や実験で得たことを利用してロボット制御の研究は出來(lái)ないかセンサ部?制御部にスポットをあてたロボット制御の研究研究背景と目的-研究目的-周りの狀況から行動(dòng)を決定する自律型ロボットの制御方法の検討自律型ロボットとは???操縦者を持たない外部からの情報(bào)をマイコンや電子回路で解析して行動(dòng)する研究背景と目的-研究目的-自律型ロボットのモデル?カルガモの行列一定な距離をとり、1列に並んでついていく自律型の移動(dòng)體移動(dòng)體の検討-移動(dòng)體の構(gòu)成-２種類の移動(dòng)體を設(shè)計(jì)目標(biāo)物として先頭を進(jìn)む移動(dòng)體

親機(jī)(１臺(tái))目標(biāo)物の後をついて行く移動(dòng)體

子機(jī)(數(shù)臺(tái))移動(dòng)體の検討-移動(dòng)體の行動(dòng)-親機(jī):子機(jī):位置を知らせる親機(jī)をさがす障害物:移動(dòng)體の検討-移動(dòng)體の行動(dòng)-親機(jī):子機(jī):位置を知らせる親機(jī)をみつける障害物:移動(dòng)體の検討-移動(dòng)體の行動(dòng)-親機(jī):子機(jī):位置を知らせる親機(jī)の後につく障害物:移動(dòng)體の検討-移動(dòng)體の行動(dòng)-子機(jī):位置を知らせる親機(jī)をさがす親機(jī)列:障害物:移動(dòng)體の検討-親機(jī)の仕様-人間によって親機(jī)の制御を行う親機(jī)に必要な能力自分の位置を知らせる子機(jī)がついて來(lái)ているかを確認(rèn)する子機(jī)がついてくる速度に調(diào)整する進(jìn)行方向にある障害物を発見(jiàn)する移動(dòng)體の検討-親機(jī)の仕様-人間によって親機(jī)の制御を行う親機(jī)に必要な能力自分の位置を知らせる子機(jī)がついて來(lái)ているかを確認(rèn)する子機(jī)がついてくる速度に調(diào)整する進(jìn)行方向にある障害物を発見(jiàn)する

移動(dòng)體の検討-親機(jī)の構(gòu)成-親機(jī)の位置を知らせるLEDを使って特定な光を放つ動(dòng)作環(huán)境 太陽(yáng)光を受けない室內(nèi)移動(dòng)體の検討-子機(jī)の仕様-子機(jī)に必要な能力親機(jī)を見(jiàn)つけて追跡する親機(jī)との適當(dāng)な距離をとる障害物との衝突を回避する速度と進(jìn)行方向を制御して走る自律型の移動(dòng)體を作成移動(dòng)體の検討-子機(jī)の仕様-子機(jī)に必要な能力前方の物體が親機(jī)なのか識(shí)別する前方の親機(jī)との距離を計(jì)測(cè)する進(jìn)行方向にある障害物を発見(jiàn)する能力に合ったセンサを積み込み、子機(jī)自ら行動(dòng)を決定する移動(dòng)體の検討-子機(jī)の構(gòu)成-障害物センサ前方の物體を検出動(dòng)力部モーター＆ギヤーボックス移動(dòng)體の検討

-子機(jī)の構(gòu)成-距離センサ物體との距離を計(jì)測(cè)識(shí)別センサ前方の物體の識(shí)別移動(dòng)體の検討-子機(jī)の構(gòu)成-組み込み制御マイコン

H83048/Fを使用マイコン各センサからの出力結(jié)果をもとに行動(dòng)を決定するセンサ部開(kāi)発-距離センサの開(kāi)発-前方の物體の識(shí)別→識(shí)別センサ物體との距離を計(jì)測(cè)→距離センサ

コンパクト化２つの機(jī)能をまとめたセンサ?距離センサを開(kāi)発センサ部開(kāi)発-距離センサの概略-親機(jī)が放った光を子機(jī)が受ける光の有無(wú) → 親機(jī)の有無(wú)を検出光の強(qiáng)さ → 親機(jī)との距離を測(cè)定光センサを用いて距離センサの開(kāi)発を行うセンサ部開(kāi)発-光センサの選択-蛍光燈の影響を考慮して最適な組み合わせを選びだす蛍光燈の発光スペクトル蛍光燈の光には赤色の成分(λ：680～780nm)

が弱い赤色を発光するＬＥＤ

赤色に敏感な光センサの組み合わせを選択センサ部開(kāi)発-光センサの特性-LEDと光センサとの間隔dを変えながら出力電圧Vを測(cè)定するd光センサ光センサの特性グラフ目標(biāo)距離間センサ部開(kāi)発-増幅器設(shè)計(jì)-出力電圧の変化量が小さい?A/D変換結(jié)果に影響増幅器によって変化量を大きくする増幅後の特性グラフ目標(biāo)距離間センサ部開(kāi)発-ＬＰＦ設(shè)計(jì)-縦軸：Volts/div50[mV]橫軸：Time/div2[msec]光センサはLED以外の光も受けとるセンサ部開(kāi)発-ＬＰＦ設(shè)計(jì)-LED以外の光を遮斷させる縦軸：Volts/div50[mV]橫軸：Time/div2[msec]縦軸：Volts/div2[mV]橫軸：Time/div2[msec]LPFセンサ部開(kāi)発-距離センサの配置図-距離センサを構(gòu)成するマイコン(A/D変換器)へセンサ部開(kāi)発-障害物センサの概要-市販されていた『800mm光センサ』を使用する赤外線発光方式の光センサ外亂光に強(qiáng)い変調(diào)回路を搭載検出距離の調(diào)節(jié)可能

特長(zhǎng)制御部開(kāi)発-制御の概要-マイコン制御の特長(zhǎng)高性能な制御が可能小型化が可能コスト的に有利制御部開(kāi)発-制御の概要-H83048/Fの特長(zhǎng)周辺機(jī)能が充実多數(shù)のI/Oポートを所有大容量のフラッシュ?メモリ制御部開(kāi)発

-制御の概要-マイコン制御の流れマイコンタイマ割り込みセンサ切替＆データ取得制御プログラムモーター制御制御部開(kāi)発

-制御の概要-マイコン制御の流れマイコンタイマ割り込みセンサ切替＆データ取得制御プログラムモーター制御制御部開(kāi)発

-制御の概要-マイコン制御の流れマイコンタイマ割り込みセンサ切替＆データ取得制御プログラムモーター制御制御部開(kāi)発

-制御の概要-マイコン制御の流れマイコンタイマ割り込みセンサ切替＆データ取得制御プログラムモーター制御制御部開(kāi)発

-制御の概要-マイコン制御の流れマイコンタイマ割り込みセンサ切替＆データ取得制御プログラムモーター制御制御部開(kāi)発

-制御プログラム-オフセット値Dを取り込む0x0000x3ffA/D変換結(jié)果C親機(jī)がいない時(shí)の距離センサ値DCMAX距離センサ最大値A/D変換結(jié)果C制御部開(kāi)発

-制御プログラム-P(c)を求める0x0000x3ffDCMAX0100P(C)ただし、c距離センサ値制御部開(kāi)発

-制御プログラム-P(c)から距離関係を推定CDCMAX0100P(C)近すぎ近い遠(yuǎn)い適度遠(yuǎn)すぎ５つの距離関係c制御部開(kāi)発

-制御プログラム-移動(dòng)體の行動(dòng)を決める條件要素推定した距離関係障害物センサの出力値速度?進(jìn)行方向決定モーターをＰＷＭ制御する制御部開(kāi)発-制御プログラム-PWM(PulseWidthModulation)制御スイッチングにより速度制御を行う低速回転でも大きなトルクが得られる評(píng)価と課題

-作製した移動(dòng)體-実際に作った移動(dòng)體???製作臺(tái)數(shù)→１臺(tái)動(dòng)作→親機(jī)を探す

親機(jī)について行く評(píng)価と課題

-作製した移動(dòng)體-実際に作った子機(jī)の寫(xiě)真