はじめまして、
ぺったんとふじきと共に新しくブログ更新を担当します「れい」と申します。
以前の形式通りの更新を担当している二人とは違い、回路・ソフトウェア関係の技術的記事を不定期で更新致します。
さて、今回紹介するものは、PandaBoard ESというARMプロセッサ搭載シングルボード(以下Linuxボード)と周辺機器です。(写真右)
当プロジェクトではWEBカメラやKinectと共に使用して、画像処理をしています。
Linuxボードで一番有名であるのは恐らくRaspberry Piであると思われますが、画像処理は膨大な情報を処理する必要があるため、より演算能力の高いPandaBoardを使用しています。
では何故、より演算能力の高いノートPCを使用しないか。その理由を以下で説明します。
大学ロボコンのルールは毎年違うものになりますが、どのようなルールであっても毎年必ず問題となるのは、「重量オーバー」と「サイズ制限オーバー」です。
この問題は恐らくどの大学も直面する問題であり、この時ハードウェア担当者は、設計変更や各パーツの肉抜きをしないといけなくなります。
このようなハード班の負担をすこしでも減らすために、基板・配線を担当しているソフト班でも軽量化は必須となります。
しかし、ノートPCを搭載しようとすると、少なくともB5サイズの面積と1kg近くの重量が必要となりますが、画像処理のためだけにこれだけのサイズと重量を割くことは非常に難しいです。
そこで登場するのがLinuxボードです。
このPandaBoardは、幅101.6 mm、奥行114.3 mmのサイズで、重量はたったの81.5gと、マイコン基板と同程度のサイズと重量で画像解析を行うことが可能となります。
これによって、ハード的制限を気にすることなく画像処理を行うことができる、というわけです。
使用する際には、5V３A以上の電源が必要となるのですが、ロボットでコンセントを利用することは勿論できないため、当プロジェクトでは3セルのLiPoバッテリーを使用しています。
3セルのLiPoバッテリーは定格11.1Vであるため、降圧タイプのDCDCコンバータを使用して給電しています。3Aもの大電流を出力できるDCDCコンバータとなると、少し大型になります。(写真左下)
また、実行結果を確認するためにディスプレイが必要となりますが、大会本番会場へ大型の液晶を持ち込むのは難しいため、7inchの液晶パネルを使用しています（写真左上）
この液晶パネルの制御基板の入力電圧は12Vであるため、PandaBoardと同一のバッテリーを使用することができ、非常に便利です。
また、軽量・コンパクトであるため重量に余裕がある場合はロボットに搭載することも可能です。
実際にPandaBoardを使用した例として、NHK2013の自動ロボットがあります。
よろしければロボットの紹介ページの方もご覧下さい。
また、今年のロボットにも搭載を検討していますので、会場におこしになる方々は是非PandaBoardの活躍にご注目ください。
では、失礼します。