Comments
Description
Transcript
RaspberryPi 2との連係方法 - V
「V-Sido CONNECT RC」 Raspberry Pi 2との連係方法 アスラテック株式会社 目 次 1. はじめに 3. JavaScriptによるロボット開発入門 1-1. 本マニュアルの概要 ────────── p.3 3-1. ロボットの制御について ─────── p.13 1-2. 使用する機材など ─────────── p.4 3-2. HTML&JavaScriptの作成手順 ──── p.14 1-3. 各機器の接続イメージ ───────── p.5 3-3. 「目標角制御」のサンプルコード ─── p.15 1-4. JavaScriptによる開発環境の概略 ──── p.6 3-4. 「逆運動の利用」のサンプルコード ── p.16 2. Raspberry Pi 2を利用する手順 3-5. 「ロボットの歩行」のサンプルコード ─ p.17 2-1. Raspberry Pi 2の環境について ───── p.8 3-6. ロボットの操作手順 ───────── p.18 2-2. 各機器との接続 ──────────── p.9 3-7. さらなるプログラミングに向けて ─── p.19 2-3. ロボット制御プログラムのインストール ─ p.10 奥付 2-4. サンプルプログラムで動作を確認する ── p.11 Asratec Corp,All rights reserved. 1 1. はじめに Asratec Corp,All rights reserved. 2 1-1. 本マニュアルの概要 このマニュアルでは、「V-Sido CONNECT RC」と「Raspberry Pi 2」を連係させて、HPI Japan製ロボット「GR-001」を制御する手順を 示します。なお、Raspberry Pi2とV-Sido CONNECT RCの間はUART を使って有線接続する例を示していますが、Bluetoothによる無線化も 可能です。 Raspberry Pi 2からシリアルコマンドを送るプログラムを作成して、 ロボットを制御することもできますが、ここでは、アスラテックが提供 する「V-Sido CONNECT Web API」を使って、JavaScriptのプログラ ムでロボットを制御する方法を紹介します。また、 Raspberry Pi 2を基 に記述していますが、「Raspberry Pi」でも同様に利用可能です。 V-Sido CONNECT Web APIの詳細は、V-Sido開発者支援サイト「VSido Developer」で公開しているドキュメントをご確認ください (https://v-sido-developer.com/learning/connect/v-sido-connectweb-api/)。 Asratec Corp,All rights reserved. 3 1-2. 使用する機材など Raspberry Pi 2 V-Sido CONNECT RC GR-001 【その他に必要な機材、ソフトウェア】 • 開発用パソコン(Windows、Mac OSなど) • 無線LANアクセスポイント • UART通信できる導線(ジャンパー線)×3本 • テキストエディタ(「メモ帳」など) • ロボット制御プログラム「VSidoConn4Rasp2」(入手方法は後述) • Raspberry Pi 2関連の機材 Asratec Corp,All rights reserved. 4 1-3. 各機器の接続イメージ V-Sido CONNECT RC Rasberry Pi 2 UART Wi-Fi 無線LAN アクセス ポイント RS-485ケーブル Wi-Fi 開発用パソコン Asratec Corp,All rights reserved. GR-001 5 1-4. JavaScriptによる開発環境の概略 Raspberry Pi 2 開発用パソコン Sample.html WebSocket WebSocketの サーバ 制御コマンドなど JavaScriptなどで ロボットの動きを コーディング Asratec Corp,All rights reserved. アスラテックが公開している 「VSidoConn4Rasp2」をイ ンストール 6 2. Raspberry Pi 2を利用する手順 Asratec Corp,All rights reserved. 7 2-1. Raspberry Pi 2の環境について この記事では、Raspberry Pi 2で、下記の設定が行われていることを前提に解説 を進めます。 OSは「Raspbian」を利用(記事は2015-02-16-raspbian-wheezyで検証) 開発用パソコンと同一LANに接続 インターネットに接続済み Raspberry Pi 2へのOSのインストール方法、Raspberry Piそのものの使い方、 設定などは、本マニュアルでのサポート外となります。 また、本マニュアルでは、Raspberry Pi 2のIPアドレスは、「192.168.11.8」 が割り当てられているものとして解説を進めています。Raspberry Pi 2のIPアド レスは、適宜、ご利用の環境に合わせて読み替えてください。 【Raspberry Pi 2用の機材など】 • microSDカード(Raspbianの起動用) • USBキーボード • HDMI対応モニター+HDMIケーブル • Micro USBケーブル(電源供給用) • Raspberry Pi用Linux OS「Raspbian」 Asratec Corp,All rights reserved. 8 2-2. 各機器との配線 ① GR-001の電源ハブとV-Sido CONNECTをRS-485ケーブルで接続 ② V-Sido CONNECTとRaspberry Pi 2を、下図のように3本のジャンパー線で 接続(GNDが1本、Tx→Rxが2本) GR-001の電源ハブに接続 事前にV-Sido CONNECTにピンソケットをはんだ付けするなどして、ケーブルを取り 扱いしやすいようにしてください。 Asratec Corp,All rights reserved. 9 2-3. ロボット制御プログラムのインストール Raspberry Pi 2に、ロボットを制御するためのプログラム「VSidoConn4Rasp2」を インストールします。このプログラムはアスラテックが提供しており、下記のコマン ドをRaspberry Pi 2で実行すれば、インストールが行われます。 wget --no-check-certificate -O - https://asratec.github.io/VSidoConn4Rasp2/install.sh | sudo sh VSidoConn4Rasp2をインストールすることで、開発者はシリアルコマンドを直接作 成することなく、JavaScriptでロボットを制御できるようになります。 インストール後、次のコマンドを実行してRaspberry Pi 2を再起動します。 sudo reboot Raspberry Pi 2を再起動したあと、ロボットの電源をOnにします(V-Sido CONNECTのLEDが点滅して、GR-001が初期姿勢を取ります)。 Asratec Corp,All rights reserved. 10 2-4. サンプルプログラムで動作を確認する Raspberry Pi 2にインストールしたVSidoConn4Rasp2(V-Sido CONNECT Web API)には、サンプルプログラムが用意されています。 下記のURLでアクセスできるので、開発用パソコンのWebブラウザでアクセスして、 ロボットの動作を確認してください。 http://192.168.11.8:8088 http://192.168.11.8:8089 なお、IPアドレスは適宜、ご利用のRapberrry Pi 2のIPアドレスに読み替えてくだ さい。また、ポート番号も8088と8089の2種類あるので、注意してください。 Asratec Corp,All rights reserved. 11 3. JavaScriptによるロボット開発入門 Asratec Corp,All rights reserved. 12 3-1. ロボットの制御について V-Sido CONNECT Web APIを使ったロボットの制御には次の2つを使用 します。 ●HTML ロボットを操作する ためのUI作成 ●JavaScript ロボットを制御する ためのコード <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta content="text/html;charset=shift_jis"> <title>頭を動かす</title> <script src="http://192.168.11.8:8088/ip2/js/vsido.web.js"></script> <script> var vsido = new VSidoWeb({"ip":"192.168.11.8"}); function exec( var angle = vsido.servoAngle(); angle["cycle"]=100; angle["servo"].push({"sid":2,"angle":60}); vsido.send(angle); } </script> </head> <body> <button type=“button” onclick=“exec();”>実行</button> </body> </html> Asratec Corp,All rights reserved. 13 3-2. HTML&JavaScriptの作成手順 ① 開発用パソコン上でテキストエディタを用い、任意の.html拡張子のファイルを 作成します(たとえばindex.htmlなど)。 ② ロボットを制御するためのコードを記述します。サンプルコードとして、次ペー ジ以降に3種類の動作を用意しましたので、このいずれかの内容をコピーして、 先ほど①で作成したファイルにペーストしてください。 • 3-3. 「目標角制御」のサンプルコード • 3-4. 「逆運動の利用」のサンプルコード • 3-5. 「ロボットの歩行」のサンプルコード ③ ②のサンプルコードに記述されているVSidoWebのIPアドレスを、適切なIPアド レス(ご利用の環境でのRasberry Pi 2のIPアドレス)に変更し、UTF-8形式で 保存します。 Asratec Corp,All rights reserved. 14 3-3. 「目標角制御」のサンプルコード <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta content="text/html;charset=shift_jis"> <title>頭を動かす</title> <!– 必須:ロボットの制御をするためのライブラリ – 妥当するIPに編集してください --> <script src="http://192.168.11.8:8088/ip2/js/vsido.web.js"></script> <script> var vsido = new VSidoWeb({"ip":"192.168.11.8"}); /* 妥当するIPに編集してください */ function exec(){ var angle = vsido.servoAngle(); angle["cycle"]=100; angle["servo"].push({ "sid":2, "angle":60 }); vsido.send(angle); } </script> </head> /* exec関数 */ /* 目標関節角度コマンドの生成 */ /* 目標関節角度までの時間の指定 100 x 10ms = 1秒 */ /* サーボIDの指定( 頭 : 2 ) */ /* 目標関節角度の指定 */ /* コマンドの実行 */ <body> <button type=“button” onclick=“exec();”>実行</button> /* ボタンクリックでexec関数を実行 */ </body> </html> Asratec Corp,All rights reserved. 15 3-4. 「逆運動の利用」のサンプルコード <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta content="text/html;charset=shift_jis"> <title>右手を手前に出す</title> <!– 必須:ロボットの制御をするためのライブラリ – 妥当するIPに編集してください --> <script src="http://192.168.11.8:8088/ip2/js/vsido.web.js"></script> <script> var vsido = new VSidoWeb({"ip":"192.168.11.8"}); function exec(){ /* exec関数 */ var ik = vsido.ik(); /* IKコマンドの生成 */ ik["ikf"]["dist"]["pos"] = true; /* 位置 */ ik["ikf"]["dist"]["rot"] = false; /* 姿勢 */ ik["ikf"]["dist"]["torq"]= false; /* トルク */ /*妥当するIPに編集してください */ var kdt = vsido.kdt(); /* IKコマンドパラメータの生成 */ kdt["kid"] = 2; /* 制御するIK部位の指定(右手:2) */ kdt["kdt"]["pos"]["x"] = 0; /* x軸での可動範囲の位置割合 */ kdt["kdt"]["pos"]["y"] = -100; /* y軸での可動範囲の位置割合 */ kdt["kdt"]["pos"]["z"] = 0; /* z軸での可動範囲の位置割合 */ kdt["kdt"]["rot"]["Rx"] = 0; /* x軸での姿勢 */ kdt["kdt"]["rot"]["Ry"] = 0; /* y軸での姿勢 */ kdt["kdt"]["rot"]["Rz"] = 0; /* z軸での姿勢 */ kdt["kdt"]["torq"]["Tx"]= 0; /* x軸でのトルク */ kdt["kdt"]["torq"]["Ty"]= 0; /* y軸でのトルク */ kdt["kdt"]["torq"]["Tz"]= 0; /* z軸でのトルク */ ik["kdts"].push(kdt); /* コマンドの実行 */ vsido.send(ik); } </script> </head> <body> <button type="button" onclick="exec();">実行</button> </body> </html> Asratec Corp,All rights reserved. /* ボタンクリックでexec関数を実行 */ 16 3-5. 「ロボットの歩行」のサンプルコード <!DOCTYPE html> <html> <head> <meta content="text/html;charset=shift_jis"> <title>ロボットを前へ歩かせる</title> <!– 必須:ロボットの制御をするためのライブラリ – 妥当するIPに編集してください --> <script src="http://192.168.11.8:8088/ip2/js/vsido.web.js"></script> <script> var vsido = new VSidoWeb({"ip":"192.168.11.8"}); /* 妥当するIPを指定 */ function exec(){ var motion = vsido.walk(); motion["forward"]=50; motion["turn"]=0; vsido.send(motion); } </script> </head> /* /* /* /* /* exec関数 */ 歩行コマンドの生成 */ 歩行可能最高速度の50%で前進させる */ 回転成分 */ コマンドの実行 */ <body> <button type="button" onclick="exec();">実行</button> </body> </html> Asratec Corp,All rights reserved. /* ボタンクリックでexec関数を実行 */ 17 3-6. ロボットの操作手順 ① ロボットの電源をONにして、Raspberry Pi 2起動完了まで待ちます。 ② 3-2で作成したファイルをダブルクリックして、Webブラウザで開きます (ダブルクリックで開かなかった場合、直接Webブラウザへドラッグ&ド ロップします)。 ③ Webブラウザ上でUIを操作し、ロボットの操作を行います。 Asratec Corp,All rights reserved. 18 3-7. さらなるプログラミングに向けて V-Sido CONNECT Web APIの仕様書を参照するなどして、適宜、サンプル コードをカスタマイズしたり、オリジナルのコードを作成してください ( https://v-sido-developer.com/learning/connect/v-sido-connectweb-api/)。 V-Sido CONNECT Web APIには、USBカメラ用のAPIも用意されており、 Raspberry Pi 2にUSBカメラを接続して利用することも可能です(USB接続 カメラ以外に、Raspberry Pi用カメラモジュールにも対応)。 開発者向けの情報は、V-Sido開発者支援サイト「V-Sido Developer」で公開 しています。フォーラムもありますので、不明点などがありましたら、そち らもご確認ください。 https://v-sido-developer.com/ Asratec Corp,All rights reserved. 19 ─────────────────────────────────────────── • 記載された社名、製品名は一般に各社の商標または登録商標です。 「V-Sido CONNECT RC」Raspberry Pi 2との連係方法 Ver. 0.9 〒106-0032 アスラテック株式会社 東京都港区六本木2-4-5 公開日:150526 Asratec Corp,All rights reserved. 20