哨兵の制御の紹介

　回路・ソフト担当の岡田です．チーム内ではロボットの電気系・ソフトのほぼすべて私が作ったものになります．回路では一部，呉高専の人が作っていますが，ヒーロー，哨兵，歩兵の1台はすべて私が携わっています．また，STM32マイコンの組み込みソフトはすべて私が作成したものになります．私はロボカップ小型リーグなどほかのロボットの大会に別のチームから出場しています．

　今回は私たちのチームの哨兵の制御について説明していきたいと思います．

　哨兵の制御ですが，STM32F446RET6をメインマイコンとして，画像処理用に
JetsonNANOを利用しています．このJetsonNANOとSTM32との通信にはUARTを利用しています．哨兵ではセンサとしてこの画像処理のカメラのほかに，オドメトリ用のローラーエンコーダ，原点の取得のためにリミットスイッチが2つ搭載されており，アクチュエータとしては移動用のモーターが2つとジンバルのシリアルサーボが2つ搭載されています．これらの入出力を利用して，レール上を自律（全自動）で移動し敵ロボットが近づいてくると照準を合わせて攻撃をします．カメラは画角が120°ある広角カメラを利用しているので広い範囲で敵ロボットの索敵が可能です．さらに，オドメトリ用のローラーエンコーダは1mm精度でオドメトリが可能で高精度な自己位置が取得できるようになっています．

　マイコンのソフトはSTM32のメーカーであるSTが供給しているSTM32CubeIDEで開発を行っています．開発するときにはプログラムが高速動作できるように意識をして開発をしており，さらにSTM32の機能をふんだんに利用してハードウエアで処理できるところは処理するようにしています．特にUARTの処理等ではDMA（Direct Memory Access）を用いてハードウエア処理を行っているため，メイン処理に影響を与えずに処理が可能となっています．また，メイン処理もタイマー割り込みを利用しているため定時処理が可能とな
っています．さらに，エンコーダーはタイマーのペリフェラルを利用しているので自動的にカウントをしています．

　哨兵ロボットには主に2つのモード＋デバッグ用のモードが実装されており，固定砲台モードではレールの中心へオドメトリをしながら移動してそこで常に停止して画像処理のデータよりジンバルを動かして玉を撃つ動作をします．もう一つのモードとして，ランダム移動モードがあり，ロボットはレール上をランダムに移動しながらジンバルは敵ロボットが近づいてくると自動的に照準を合わせ攻撃します．

　ここで，ロボットの制御をしている回路部分の写真を示します．この制御部はロボットの上部にすべて固定されています．配線がぐっちゃぐちゃなのは容赦ください．

 

 

　回路ユニットがユニバーサル基板になっていますが実は専用基板を作っていたのですが，私のミスでマイコンのパッケージをミスしてしまい使い物にならなくなってしまい，納期の関係でこうなってしまいました．．．．（無念．．．．）せっかく最新のSTM32G4を使った制御システムが構築できると思っていたのですが．．．．．CANFDへの対応やSTM32G4から実装された機能を使って高度な制御ができるようにしていたのですが．．．．

 

　今回ご紹介できなかったものもいくつかありますが，それは今後どこかでご紹介することがあるかもしれません．何かありましたら私たちのSNSなどに質問等をしていただければ答えたいと思います．

 

　今回はこの辺にいたします．私たちのチームへの支援のほどよろしくお願いいたします。

 

　次回は，「哨兵（メカ）について 設計編」です．お楽しみに．