GR-ROSEとROSを使ってコマンドサーボの現在位置をWebブラウザで表示してみる

2021/7/17 ROS Japan UG #43 組み込み勉強会　LT資料

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1. GR-ROSEとROSを使って 　　コマンドサーボの現在位置を 　　　　Webブラウザで表示してみる 　るぅて(@lutecia16v) 　2021/7/17 ROS Japan UG #43 組み込み勉強会
2. 自己紹介 名前（ハンドル名）：るぅて (@lutecia16v) 技術サークル　薔薇の騎士団にてGR-ROSEの同人誌を作成 https://knightsofrose.booth.pm/ https://techbookfest.org/organization/21840045 BOOTH: 技術書典:
3. 本日の発表概要 GR-ROSEでコマンド式サーボの情報を取得し、ROSを使ってWebブラウザで表示する 組込みレベル： 　初級 ROSレベル：　　 初級 必要な機材： GR-ROSE + KXR-A3S(or KRS330x) + Raspberry Pi 4 + PC 使用するROS: 　　ROS1(Noetic) + rosserial + rosbridge_suite + ROSLIBJS + roswww
4. コマンド式サーボとは？ 主にシリアル通信を使い、決めれられた通信フォーマットのコマンドを送信す ることで、モーターモジュールを制御します。 コントローラ コマンド式サーボ シリアル通信 ・・・ コマンド 応答 • 複数個を数珠繋ぎで接続可能 • 位置制御や速度制御といった機能が豊富 • 現在位置の取得や細かい制御パラメータの設定等が可能
5. コマンド式サーボとは？ 数社から発売されている。 　ROBOTIS社 Dynamixel、近藤科学 KRS/B3M、双葉電子工業 RS 　最近は中国 HiWonder社 シリアル通信は、TTL半二重やRS485半二重マルチドロップが採用されている。 コマンド方式は各社異なる。 今回は、近藤科学のKRS3301を使用
6. コマンド式サーボの接続（近藤科学の場合） 1) PC/SBCから コマンド式サーボ Dual USB アダプターHS 2) 組込みボード(arduino/STM32等)から 外部電源(6V) TTL: コマンド式サーボ RS485USB/ シリアル変換 アダプター 外部電源(6Vとか) RS485: コマンド式サーボ ICS変換基板 外部電源(6Vとか) TTL: コマンド式サーボ RS485USB/ シリアル変換 アダプター 外部電源(6Vとか) RS485: ※R485 I/Fを持っている場合は不要。他 社のRS485 I/F基板でもよい。
7. コマンド式サーボの接続（近藤科学の場合） GR-ROSEならシンプル！ 電源(～18V) 　→DC/DCを持っているので、これだけでマイコン側にも電源供給される。 TTL/RS485: TTL半二重に対応したシリアルI/FとRS485 I/Fあり 近藤科学 KRS(TTL):〇　B3M(RS485):〇 Dynamixel XL(TTL): 〇 MX(RS485): 〇 　※RS485の通信速度は1.5Mbpsまで
8. GR-ROSEからコマンド式サーボの位置取得 #define KRS_FREE 0 #define SERVO_NUM 3 IcsController ICS(Serial1); IcsServo servo[SERVO_NUM]; void initializeServo(){ ICS.begin(); for(int i = 0; i < SERVO_NUM; i++){ servo[i].attach(ICS, i); servo[i].setPosition(KRS_FREE); delay(1); } }
9. GR-ROSEからコマンド式サーボの位置取得 uint16_t servo_pos[SERVO_NUM]; void setup() { Serial.begin(9600); initializeServo(); } void getPositionAll(){ for(int i = 0; i < SERVO_NUM; i++){ servo_pos[i] = servo[i].getPosition(); delay(1); } } void loop() { getPositionAll(); Serial.print("POS:"); Serial.print("\t"); Serial.print(servo_pos[0]); Serial.print("\t"); Serial.print(servo_pos[1]); Serial.print("\t"); Serial.print(servo_pos[2]); Serial.print("\n"); delay(100); }
10. rosserialを使ってPublish 1) Raspberry Pi にROS環境とrosserial, rosserial_arudinoをインストール 2) Raspberry Pi上でrosserial_arduinoでライブラリを作成 3) 作成したライブラリをGR-ROSEの開発環境であるIDR for GRに取り込み IDR for GR : arudino IDEライクな開発環境 Noeticのrosserial_arduinoのライブラリは、nullptrを使用してい るので、コンパイルオプションに -std=gnu++11を付与
11. rosserialを使ってPublish /joint_stateのpositionに取得値を入れてPublish。 URDFとか（まだ）ないので、nameは”J1”, “J2”, “J3”とした。 $ rostopic echo /joint_state header: seq: 27 stamp: secs: 0 nsecs: 0 frame_id: "/base_link" name: - J1 - J2 - J3 position: [7137.0, 8085.0, 5925.0] velocity: [0.0, 0.0, 0.0] effort: [0.0, 0.0, 0.0] --- header: ・・・ ※値はとりあえずそのまま取得したを突っ込んだ 　　→ 7500がセンター位置
12. Webブラウザでの表示 rosbridge_suite + ROSLIBJS + roswwwを使って、トピックをWebブラウザで表示させる GR-ROSE Raspberry Pi rosserial roswww (webサーバ) USB(Serial) トピック: /joint_state rosbridge_server コンテンツ ROSLIBJS アクセス コンテンツ 取得 WebSocket
13. 技術書典１１にて新刊リリースしました