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自立型走行ロボットの
設計・製作
AKI-80を用いたアセンブリ言語の
プログラミング開発
矢萩・橋本研究室
工E12019 山田 正樹
http://www.aomori-u.ac.jp/staff/yahagi/lab/elec.html
目的
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

自立型走行ロボットをCADを用いて設計し、
アセンブリ言語を用いてプログラム開発をす
る。
H8マイコン用のコントロール回路、ドライブ回
路を設計・製作する。
迷路走行させる。
設計・製作
AKI-80用とH8用のドライブ回路をCADのCR5000と、PWSを用いて設計・製作した。
H8用ドライブ回路はAKI-80用ドライブ回路よ
り一回り小さい基板を作成することにした。
AKI-80用ドライブ回路は配線に基板の両面を
使っていたが、H8用のドライブ回路は片面だけ
の配線で作成することにした。
ドライブ回路の部品配置(H8用)
AKI-80を使った自立型ロボット
プログラム開発
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
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

基板の動作確認用プログラムの開発
1区間走行プログラムの開発
90°回転プログラムの開発(右、左、180°
回転)
直進停止プログラムの開発
姿勢制御プログラムの開発
迷路探査プログラムの開発
1区間走行
ステッピングモータを1区画(180㎜)を走行させる
ためのパルス数は、車輪の直径は
D=2r=49(㎜)
となり車輪を1回転したときに進む距離は
“2πr=49π≒153.9(㎜)”
となる。
そして、使用したステッピングモータは200パ
ルスで1回転するから1区画進むために必要
なパルス数をXとして
153.9:200=180:X
X=(200×180)÷153.9≒233.9
となり1区間走行に必要なパルス数は234パ
ルスとなる。
R_GEN
RKASOK
R_TEI
LD
INC
LD
LD
CP
JP
JP
LD
DEC
LD
LD
CP
JP
LD
LD
JP
LD
CP
JP
LD
A,
(T_CTC1)
A
(T_CTC),A
A,
(R_CONT)
234
NZ,RPULSE
STOP
A,
(T_CTC1)
A
(T_CTC1)
,A
A,
(R_CONT)
70
NZ,RPULSE
A,0
(RKA_F)、A
RPULSE
A,(R_CONT)
164
NZ,RPULSE
A,0
LD
(RTE_F),A
90°回転プログラム概要


90°回転プログラムはセンサが壁を検出し、
進めないようだったら左右どちらかに90°回
転するプログラムである。
今の段階での90°回転プログラムはセンサ
からのデータの取り込みはせずにその場で
回転するプログラムにしている。
90°回転プログラムの
フローチャート
初期設定
右モータを正回転
左モータを逆回転
に設定
停止
234パルス出力
90°回転プログラム
LD
A,150
LD
(T_CTC1),A
LD
(T_CTC2),A
LD
A,00100010B
LD
(MTRMOD),A
XOR
A
LD
(R_CONT),A
LD
(L_CONT),A
LD
A.1
LD
(RKA_F),A
LD
(RTE_F),A
LD
(LKA_F),A
LD
(LTE_F),A
EI
7,8ビット目でモータ
の回転方向をきめる。
今回は右のモータを
逆回転、左のモータを
正回転にすると90°
回転する。
X Y 1 0 0 0 1 0 B





X・・・右モータの正回転、逆回転を制御
Xが1だと正回転し0だと逆回転する。
Y・・・左モータの正回転、逆回転を制御
Yが1だと逆回転し0だと正回転する。
3ビット目はつねに1に設定
直進・停止プログラム概要

直進・停止プログラムとはセンサの4ビット目
か5ビット目のどちらかが壁を検出したら停止
するプログラムである。
直進・停止プログラムの
フローチャート
初期設定
センサ取り込み
モータ回転
センサの4,5ビット目
に入力はあるか
YES
NO
停止
直進・停止プログラム
RPULSE
IN
A,(SENSOR)
CPL
LPULSE
センサ取り込み
AND
08H
JP
NZ,SWITCH
IN
A,(SENSOR)
00001000とセンサのデータで
アンドを取る
CPL
AND
10H
JP
NZ,SWITCH
アンドを取った結果0以外なら
ストップ
結果
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


AKI-80用ドライブ回路は半田付けの失敗などもあっ
たが、何とか完成した。
H8用のドライブ回路はモータにうまく信号がいかず
プログラム通り動作してくれなかった。
H8マイコンのコントロール回路を作る事に成功した。
1区間走行と、90°回転(右、左、180°回転)のプ
ログラム開発は成功した。
姿勢制御プログラムと迷路探査プログラムは時間
が足りず出来なかった。
今後の課題
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

H8用のコントロール回路とドライブ回路、セン
サ回路を完成させる。
姿勢制御プログラムを開発する。
迷路探査プログラムを開発する。