タミヤ カムプログラムロボットを改造
タミヤ カムプログラムロボットを息子が組み立てた。 こいつをコンピュータからコントロール可能に改造し 親父のパワーを見せてやることにする。運動の類が全くできないので こうするより他ないのである。 （この記事は執筆中です）
構成（予定）
最終的にこうなる予定。無計画に部品を揃えた結果やむなしという構成でもあるが 好意的に解釈すれば、リモート通信・カメラ制御・コントローラ入出力などガチで 作り込むと手間がかかりそうな部分はPCに近いRPIにやらせつつ、Arduinoは モーター制御に注力するというそれっぽい方針ともいえそうではある（と思いたい。。。）
graph TD;
A[Xbox 360 controller];
B[Chrome on mac];
C[RPI Camera+mjpeg streamer];
D[node.js + Socket.IO];
E[Raspberry Pi Zero W];
F[USB on /dev/ttyACM0];
G[Arduino Leonard + Adafruit Motor Shield V2];
H[DC Motor of カムプログラムロボット];
A --> B
B --> C
B --> D
C --> E
D --> E
E --> F
F --> G
G --> H
① Arduino LeonardからDCモータを取り敢えず動かす
- AdafruitのShieldを買うだけ。すごく楽。ただ、ピンヘッダの半田付け前に、よくよくAdafruitのガイドの写真を確認すること。（ピンヘッダの取り付け位置を誤るので）
- その後、Shield内のDCモータ用のM1／M2ピンをカムプログラムロボットのモータ２つの各々に繋ぐ
- 適当にサンプルスケッチをカスタマイズして投入すればいい
② RPI+ArduinoをUSBケーブルで繋ぐ ＆ 開発環境を準備する
- この手順を用いる
- なお、この時点でカムプログラムロボットのカム部分は外してしまい、RPI Zero W+Arduinoを載せてしまった
- 給電をどうするかが悩ましかったが、結局適当な5V+1A程度のモバイルバッテリーをRPIにつなぐだけで、今の所はRPI・Arduino・DCモータに全てに給電できている。RPIといってもZero Wを使ったおかげだと思う。おそらく何処かでうまく稼働しないタイミングが来るはずなので、その時にバッテリーを強くすることにする。
③ 暫定で、簡単制御をやってみる＆カメラ映像を配信して、カムプログラムロボットだけで探検できるようにする
- Arduinoにはこんなスケッチを投入
- これはつまり、シリアル入力をもらったら恐る恐る前／後や右回転／左回転をするもの
- RPI（ArduinoをUSBでつないだもの）へSSHログインし、ArduinoIDE（on RPI）を起動してからスケッチを投入する
- その後、SSHのコンソールでこんな風に入力して制御を始める
- cu -l /dev/ttyACM0 -s 9600
- a を入力ー＞左回転、d ー＞右回転、wー＞前進、sー＞後退
- こちらの記事を見た。ありがたかった：Raspberry PiとArduinoでシリアル通信
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_MotorShield.h>
Adafruit_MotorShield AFMS = Adafruit_MotorShield();
Adafruit_DCMotor *myMotor = AFMS.getMotor(1);
Adafruit_DCMotor *myMotor2 = AFMS.getMotor(2);
void go() {
uint8_t i;
myMotor->run(FORWARD);
myMotor2->run(FORWARD);
for (i=0; i<255; i++) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(5);
}
for (i=255; i!=0; i--) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(5);
}
myMotor->run(RELEASE);
myMotor2->run(RELEASE);
}
void back(){
uint8_t i;
myMotor->run(BACKWARD);
myMotor2->run(BACKWARD);
for (i=0; i<255; i++) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(5);
}
for (i=255; i!=0; i--) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(5);
}
myMotor->run(RELEASE);
myMotor2->run(RELEASE);
}
void turnR() {
uint8_t i;
myMotor->run(FORWARD);
myMotor2->run(BACKWARD);
for (i=0; i<255; i++) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(10);
}
/*
for (i=255; i!=0; i--) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(10);
}
*/
myMotor->run(RELEASE);
myMotor2->run(RELEASE);
}
void turnL() {
uint8_t i;
myMotor->run(BACKWARD);
myMotor2->run(FORWARD);
for (i=0; i<255; i++) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(10);
}
/*
for (i=255; i!=0; i--) {
myMotor->setSpeed(i);
myMotor2->setSpeed(i);
delay(10);
}
*/
myMotor->run(RELEASE);
myMotor2->run(RELEASE);
}
void setup() {
Serial.begin(9600);
AFMS.begin();
myMotor->setSpeed(150);
myMotor->run(FORWARD);
myMotor->run(RELEASE);
myMotor2->setSpeed(150);
myMotor2->run(FORWARD);
myMotor2->run(RELEASE);
}
void loop() {
char in;
if (Serial.available()>0) {
//in = Serial.readString();
in = Serial.read();
Serial.println(in);
if (in == 'w'){
Serial.println("GO!");
go();
}else if (in == 's'){
Serial.println("BACK!");
back();
}else if (in == 'd'){
Serial.println("RIGHT!");
turnR();
}else if (in == 'a'){
Serial.println("RIGHT!");
turnL();
}else{
Serial.println("ERROR: no match.");
}
}
delay(50);
}
- 動くようになったので、mjpeg-streamerを入れてロボの目線から見える景色を眺めつつ、遠隔操作する
- こちらを参考にして導入し。。。
-
[Setup Guide: Raspberry Pi MJPEG Streamer Install & Setup & FFMpeg Recording](https://github.com/cncjs/cncjs/wiki/Setup-Guide:-Raspberry-Pi-%7C-MJPEG-Streamer-Install-&-Setup-&-FFMpeg-Recording) - Raspberry Pi zero wでストリーミング
-
- こんなコマンドで起動する
/usr/local/bin/mjpg_streamer -i "input_raspicam.so -fps 15 -q 50 -x 640 -y 480" -o "output_http.so -p 9000 -w /usr/local/share/mjpg-streamer/www"
- 起動後、ブラウザでRPIの9000ポートでアクセスする
④ Xbox 360ゲームパッドをmacで使えるようにする
- こちらのドライバを活用させてもらう
⑤ Gamepad から Arduinoまでスムーズに入力がゆくようにする
この部分は次回以降に。。。
感想
正直シリアルで恐る恐るDCモーターを制御しているだけなのでモッサリ感がすごい。しかし、カメラのおかげでまるで火星探査機を操縦している雰囲気がある。これはこれでよさそうである。