講義紹介 「マイクロコントローラ実習」

2017年1月19日 (木) 授業紹介, ロボット | 固定リンク 投稿者: 機械工学科

皆さんこんにちは。サイバネティクス研究室の大山です。

今日は2年生の後期科目「マイクロコントローラ実習」の内容と成果を紹介します。

この授業は2年生の後期にコーター制(8週間)で行う授業です。毎週2コマ(3時間)の実習で、Arduinoと呼ばれるマイクロコントローラ(マイコンシステム)のプログラミングの学習と、応用としてライントレースロボット、カラーボール追従ロボットを製作します。授業の予定は

第1週 AVRマイコンの構成とArduinoプログラム開発環境
第2週 ディジタル入出力プログラムの作成
第3週 アナログ入出力プログラムの作成
第4週 ライントレースロボットのシステム構築
第5週 ライントレースロボットの成果発表
第6週 画像認識・追従ロボットのシステム構築
第7週 画像認識・追従ロボットのシステム調整
第8週 画像認識・追従ロボットの成果発表

となっています。1年後期に学んだプログラミング基礎(C言語)が基本になっています。

第1週から第3週では、各自のArduinoセット(写真1)を用いてプログラミングの基礎を学修します。


写真1 Arduinoマイクロコントローラ

第4週、第5週では、2人で1セットの移動ロボットを用いてライントレースロボットを作成します。このロボットには6個の白黒のラインを判別するセンサと前後左右に動かすためのキャタピラー、音を発生させるブザーが付いておりArduinoにより黒いラインを探しながら走行するロボットを製作します(写真2)。


写真2 ライントレースロボット

第6週から第8週では、移動ロボットの上にカメラを設置し、カラーボールを追跡するロボットにバージョンアップします(写真3)。


写真3 カラーボール追跡ロボット

このカメラシステムは、最大7色の物体の色、幅、高さを識別できますので、例えばカラーボールを一定の距離を保ちながら追跡するようなロボットを作ることができます。成果の一部を紹介しましょう。下記の動画をご覧ください。(成果発表会のビデオから一部抜粋させて頂きました。)

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