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マイクロマウス概論 A. 2003/04/14( Mon) 15:00- 早稲田大学マイクロマウスクラブ( WMMC) 4年 原 耕司. マイクロマウスとは. マイクロコンピュータや各種センサなどを内蔵し、自分の力で迷路を走り抜ける小型自走車 2輪マウスが主流 現在のトップは井谷氏の6輪マウス (日本システムデザイン社). 迷路. 迷路の大きさ 3 m×3m 16×16区画の通路(通路の幅は18 cm) 迷路の形状は事前に知らされていない (大会ごとに変わる) 出発点は隅の1区画 ゴールは中央の4区画. 競技の方法. 出発点にマウスを置き、ゴールまで走らせる - PowerPoint PPT Presentation
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マイクロマウス概論 A
2003/04/14(Mon) 15:00-
早稲田大学マイクロマウスクラブ(WMMC)
4 年 原 耕司
マイクロマウスとは マイクロコンピュータや各種センサな
どを内蔵し、自分の力で迷路を走り抜ける小型自走車
2 輪マウスが主流 現在のトップは井谷氏の 6 輪マウス
(日本システムデザイン社)
迷路 迷路の大きさ 3m×3m 16×16 区画の通路(通路の幅は
18cm ) 迷路の形状は事前に知らされていない
(大会ごとに変わる) 出発点は隅の 1 区画 ゴールは中央の 4 区画
競技の方法 出発点にマウスを置き、ゴールまで走らせ
る 事前に迷路をマウスに教えてはいけない 壁を乗り越えてはいけない 持ち時間 10 分 5 回までの走行ができる
(最も速いタイムを採用する) 走行時間で競う以外に、
探索賞、自律賞、ナムコ賞などがある
定石 第一走行は探索 第二走行以降は、覚えた迷路情報を
利用してタイムトライアル
ハードウェア構成の例 CPU センサ モーター ユーザーインターフェース 電池
CPU ボード H8, SH2, PIC... WMMC では H8-3067 を使用
20MHz / ROM128KB / RAM32KB 秋月電子製 \5700
Memory Mapped I/O の例 0xFFFFD4 に書き込むと、 PB1 端子が
High(5V) になり、配線した LED が点灯する
A/D 変換結果は 0xFFFFE0 にある#define PBDR (*(volatile unsigned char *)0xFFFFDA)
センサ 赤外線 LED + フォトトランジスタ
外乱光に弱い(蛍光灯など) PSD センサ
三角測量で距離を測る 外乱光に強い
CCD カメラ 要画像処理
角速度センサ(ジャイロなど) どの方向を向いているかわかる
モータ ステッピングモータ(お手軽)
パルスを与えた分だけ進む 正確な制御が容易 大きいのが欠点
DC モータ 電圧をかけると回る 進んだ距離が分からないので
エンコーダが必要
ユーザーインターフェース ボタン 3 つ + LED が主流
場所をとらない ボタン 1 つ + 可変抵抗 + LCD
原のマウス。直感的な操作が可能 場所をとり、重くなるのが欠点
ソフトウェア構成の例 ユーザーインターフェース モータ制御(加減速、停止など) センサ値取得 探索+最短経路導出
ユーザーインターフェース 入力
メニュー体系 各種設定、動作を選択するために必要
出力 LED, スピーカー (D/A 変換 )
内部状態(センサ値やデバッグ情報)を操作者に知らせるために必要
モータ制御 ステッピングモータの場合、制御は楽 割り込みタイマーを使う 励磁させたいコイルの情報をビットパターンとしてポートに書き込む
加速テーブル マイコンは演算性能が低いので、逆数はテーブルを引くことで求める
励磁パターンの例( 1-2相励磁)
10001100010001100010001100011001
↓時間
迷路探索アルゴリズム 拡張左手法
一度通った区画は再び入らない ゴールが中央にあるので、純粋な左手法ではうまくいかない事がある
求心法 分岐点で、ゴールに近い方を選ぶ
足立法(シミュレータ参照) 未知の壁は無いものとして最短経路を進む
クロスコンパイル環境 日立製コンパイラ
シンボルテーブルの制限がきつい gcc (h8300-hms-gcc など )
Windows で動かす時は Cygwin が必要 .c -> .obj -> .abs -> .mot
ROMへの転送 シリアルポート経由で書き込む
wrt306x 秋月電子製 GUI もあり
h8comm