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倒立制御ライブラリ移植（nxtOSEK から leJOS NXJ へ） その３
<銀河系はねうま>roboです。
眠いです。
で、現在のロジックですが、C言語サンプルを基に、
4ミリ秒周期で、倒立制御と共に、
方向制御など諸々の処理も行っています。
-----------------------------
ループ
{
【諸々の処理】
【バランス制御】
スリープ(4ミリ秒)
}
-----------------------------
当初このロジックでは、、
前後に大きく揺れて倒立出来ませんでした。
計測してみると、どうも4ミリ秒周期でなく、
実際は5ミリ秒近くなっているようでした。
最初は、FPU(浮動小数点演算ユニット)未搭載なので、
float演算による遅れだろうと推測しました。
対処療法として、スリープを3ミリ秒にし、
実際約4ミリ秒周期で実行させて、
安定しないが倒れない程度で動かしました。
かなり場当たり的ですが...
で、最近、四則演算の実行速度を計測したところ、
浮動小数点演算は確かに遅いのですが、
その他演算と何倍もの差は無いようでした。
さらに nxtOSEK と lejos NXJ で比較すると、
とても大雑把な測定ですが以下のように。
nxtOSEK ：演算10万回／15ミリ秒
lejos NXJ：演算10万回／1000ミリ秒＝1秒
値の正確性はともあれ、小数点以前に、
lejos NXJ の演算自体が遅いのだろうと。
さてさて…
ちなみに、バランス制御は4ミリ秒周期が前提のようで、
ライブラリ内部で固定値が定義されています。
(balancer.h)
#define EXEC_PERIOD 0.00400000019F
/* バランス制御実行周期(秒) */
フィードバック係数やらの、
ユーザパラメータには含まれない類なので、
やはりこの周期に合わせて、
実装しなければならないのかと。
多少の誤差なら、倒れはしないようですが、
このところ諸々の処理で条件分岐も増えて、
その時々で実行行数も変わるので、
場当たり的な対処では限界が...
倒立制御はスレッドを分けるべきかな...
でも試走会に間に合わないな...
眠いな...
今日はもう寝ようかな...
ではまた...
...
眠いです。
で、現在のロジックですが、C言語サンプルを基に、
4ミリ秒周期で、倒立制御と共に、
方向制御など諸々の処理も行っています。
-----------------------------
ループ
{
【諸々の処理】
【バランス制御】
スリープ(4ミリ秒)
}
-----------------------------
当初このロジックでは、、
前後に大きく揺れて倒立出来ませんでした。
計測してみると、どうも4ミリ秒周期でなく、
実際は5ミリ秒近くなっているようでした。
最初は、FPU(浮動小数点演算ユニット)未搭載なので、
float演算による遅れだろうと推測しました。
対処療法として、スリープを3ミリ秒にし、
実際約4ミリ秒周期で実行させて、
安定しないが倒れない程度で動かしました。
かなり場当たり的ですが...
で、最近、四則演算の実行速度を計測したところ、
浮動小数点演算は確かに遅いのですが、
その他演算と何倍もの差は無いようでした。
さらに nxtOSEK と lejos NXJ で比較すると、
とても大雑把な測定ですが以下のように。
nxtOSEK ：演算10万回／15ミリ秒
lejos NXJ：演算10万回／1000ミリ秒＝1秒
値の正確性はともあれ、小数点以前に、
lejos NXJ の演算自体が遅いのだろうと。
さてさて…
ちなみに、バランス制御は4ミリ秒周期が前提のようで、
ライブラリ内部で固定値が定義されています。
(balancer.h)
#define EXEC_PERIOD 0.00400000019F
/* バランス制御実行周期(秒) */
フィードバック係数やらの、
ユーザパラメータには含まれない類なので、
やはりこの周期に合わせて、
実装しなければならないのかと。
多少の誤差なら、倒れはしないようですが、
このところ諸々の処理で条件分岐も増えて、
その時々で実行行数も変わるので、
場当たり的な対処では限界が...
倒立制御はスレッドを分けるべきかな...
でも試走会に間に合わないな...
眠いな...
今日はもう寝ようかな...
ではまた...
...
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本番コース完成！！
みなさんこんにちわ、sn_rです。
…ごめんなさい！
こないだの投稿で、「厚さ1.5mmの厚紙〜」とか大ウソ書いてました。
0.19mmだったんですね。
次から気をつけます m(_ _)m
-----------------------------------------------------------
さて、先日ついにコースが完成………
しましたーーーー！
ウチのはねうま（S氏）もいっしょに写っておりますけれども（ﾟдﾟ）
コースを見たメンバの感想
「でっけｗｗｗｗｗ」
それもそのはず、実寸大ですから！
写真だと伝わりにくいですけど、約５メートル×３メートルなんですよ。
良く見ると、ウチのはねうま（S氏）がこんなにちっちゃく見えますよね。
ということで、さっそく一周させてみました（*´ω｀）
本番コース一周
[広告] VPS
なんと、一発で無事に完走
とはいえ、難所走ってないですしね。
でも坂道もしっかり走りましたよ。
……なんでも突っ込むと思ったら（ｒｙ
でもこれで色々試せます。
走行タイムだって計測できるし、攻略のために難所を集中的に走らせることだってもちろん可能です。
-----------------------------------------------------------
さて、後は試走会ですね。
って、あと３日しかないじゃないのよ！
自分たちのがきちんと走り切れるかもそうですけど、みんなの走行体がどんな感じになっているのかすごく楽しみーｗ
ということで、sn_rでした。
…ごめんなさい！
こないだの投稿で、「厚さ1.5mmの厚紙〜」とか大ウソ書いてました。
0.19mmだったんですね。
次から気をつけます m(_ _)m
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さて、先日ついにコースが完成………
しましたーーーー！
ウチのはねうま（S氏）もいっしょに写っておりますけれども（ﾟдﾟ）
コースを見たメンバの感想
「でっけｗｗｗｗｗ」
それもそのはず、実寸大ですから！
写真だと伝わりにくいですけど、約５メートル×３メートルなんですよ。
良く見ると、ウチのはねうま（S氏）がこんなにちっちゃく見えますよね。
ということで、さっそく一周させてみました（*´ω｀）
本番コース一周
[広告] VPS
なんと、一発で無事に完走
とはいえ、難所走ってないですしね。
でも坂道もしっかり走りましたよ。
……なんでも突っ込むと思ったら（ｒｙ
でもこれで色々試せます。
走行タイムだって計測できるし、攻略のために難所を集中的に走らせることだってもちろん可能です。
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さて、後は試走会ですね。
って、あと３日しかないじゃないのよ！
自分たちのがきちんと走り切れるかもそうですけど、みんなの走行体がどんな感じになっているのかすごく楽しみーｗ
ということで、sn_rでした。
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倒立制御ライブラリ移植（nxtOSEK から leJOS NXJ へ） その２
コース制作が少し残ってますが、ヤマは越えたようなので、
倒立制御の続きを書きます。
さて、 leJOS NXＪ には車両制御の機能が色々あって、
階層化された API を、用途によって使い分けられます。
・Motor ： 左右のモータを個別に制御。
・Pilot ： 左右モータの動かし方は意識せずに走行を制御。
・Navigator ： さらに座標ベースの制御が可能。
と言ったところでしょうか。
※詳細は本家のチュートリアルを参照。
主なメソッドをさらってみます。
=======================================
【Motor】
Motor(TachoMotorPort port)
[モータポート設定]
setSpeed(int speed)
[速度設定]
forward()／backward()／stop()
[前進／後退／停止]
---------------------------------------
【Pilot】
Pilot(float wheelDiameter, float trackWidth,
Motor leftMotor, Motor rightMotor)
[車輪直径、両輪間の幅、左／右モータ設定]
travel(float distance)
[距離指定で直進]
rotate(int angle)
[角度指定で回転]
---------------------------------------
【Navigator】
TachoNavigator(Pilot aPilot)
[パイロット設定]
goTo(float x, float y)
[座標指定で移動]
turn(float radius, float angle)
[半径指定で回転]
=======================================
ただし、今回の倒立制御に必要なのは、
・左右車輪の回転角度 (1回転 360 のカウンタ)の取得
・左右 DC モータに与える PWM 値の設定
で、かなり下位層の機能になります。
・上位層を利用すれば、細かいことは考えなくて良い仕組みですが、
・逆に細かい制御をすると、便利な機能（上位層）は利用できませんね。
Navigator とか使ってみたかったな...
なお、PWM値の設定は Motor クラスの
setPower(int power) で出来そうですが、
「Warning: negative power will cause the motor to run in reverse but without updating the _direction field which is used by the Regulator thread. If the speed regulation is enabled, the results are unpredictable. 」
スピード調整機能との相性が悪いようです。
であればもっとシンプルに、
更に下位層の MotorPort クラスを、直接使うことにしました。
使用メソッドは4つです。
=======================================
void resetTachoCount()
[カウンタ初期化]
int getTachoCount()
[カウンタ取得]
void setPWMMode(int mode)
[PWMモード設定]
void controlMotor(int power, int mode)
[PWM値設定]
=======================================
これで、前回のセンサの対応と合わせて、
NXT の倒立走行が出来るようになりました。
文章ばかり長くなってしまったので、今日はここまで。
次回はパラメータ調整について書く予定です。
※なお、leJOS NXJ は現時点で日本語ドキュメントが無いので、
誤訳、勘違いの類はご容赦下さい...
<銀河系はねうま>roboでした。
倒立制御の続きを書きます。
さて、 leJOS NXＪ には車両制御の機能が色々あって、
階層化された API を、用途によって使い分けられます。
・Motor ： 左右のモータを個別に制御。
・Pilot ： 左右モータの動かし方は意識せずに走行を制御。
・Navigator ： さらに座標ベースの制御が可能。
と言ったところでしょうか。
※詳細は本家のチュートリアルを参照。
主なメソッドをさらってみます。
=======================================
【Motor】
Motor(TachoMotorPort port)
[モータポート設定]
setSpeed(int speed)
[速度設定]
forward()／backward()／stop()
[前進／後退／停止]
---------------------------------------
【Pilot】
Pilot(float wheelDiameter, float trackWidth,
Motor leftMotor, Motor rightMotor)
[車輪直径、両輪間の幅、左／右モータ設定]
travel(float distance)
[距離指定で直進]
rotate(int angle)
[角度指定で回転]
---------------------------------------
【Navigator】
TachoNavigator(Pilot aPilot)
[パイロット設定]
goTo(float x, float y)
[座標指定で移動]
turn(float radius, float angle)
[半径指定で回転]
=======================================
ただし、今回の倒立制御に必要なのは、
・左右車輪の回転角度 (1回転 360 のカウンタ)の取得
・左右 DC モータに与える PWM 値の設定
で、かなり下位層の機能になります。
・上位層を利用すれば、細かいことは考えなくて良い仕組みですが、
・逆に細かい制御をすると、便利な機能（上位層）は利用できませんね。
Navigator とか使ってみたかったな...
なお、PWM値の設定は Motor クラスの
setPower(int power) で出来そうですが、
「Warning: negative power will cause the motor to run in reverse but without updating the _direction field which is used by the Regulator thread. If the speed regulation is enabled, the results are unpredictable. 」
スピード調整機能との相性が悪いようです。
であればもっとシンプルに、
更に下位層の MotorPort クラスを、直接使うことにしました。
使用メソッドは4つです。
=======================================
void resetTachoCount()
[カウンタ初期化]
int getTachoCount()
[カウンタ取得]
void setPWMMode(int mode)
[PWMモード設定]
void controlMotor(int power, int mode)
[PWM値設定]
=======================================
これで、前回のセンサの対応と合わせて、
NXT の倒立走行が出来るようになりました。
文章ばかり長くなってしまったので、今日はここまで。
次回はパラメータ調整について書く予定です。
※なお、leJOS NXJ は現時点で日本語ドキュメントが無いので、
誤訳、勘違いの類はご容赦下さい...
<銀河系はねうま>roboでした。
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本番コース作成 の補足
<銀河系はねうま>roboです。
コース作成の細かいことを書いてみます。
まず、材料についてですが、
・普通紙ではシワができる。耐久性が不安。
→ 紙厚 0.19mm・米坪 157g/�� の厚口上質紙を使用。
・木工用ボンドでは紙が伸びる。
→ ３Ｍスプレーのり７７ を 2缶使用 （接着力は及第点ギリギリ）
９９ が適していそうですが、1缶で塗れる面積が狭いので断念。
・スプレーのり飛散は危険！
→自作スプレーブースにマスク＆メガネ着用で臨みましたが、
露出していた腕の毛がやられてました。
「髪も服もパリパリで洗ったらヌルヌルしてました。」
（一代目糊職人の後日談）
なお本番は布地なので、紙だと色々差異があるはず、
という前提でやっています。
あと、
＞１．コース全体をA4印刷可能な大きさになるよう分割する
が、結構大変だったのですよ。
縁無し印刷不可のA4プリンタを使用して、
土台のスタイロフォーム、
1枚 910×1820mm に合わせる、という条件です。
[ コースの区画整理 ]
(1区画 910×910mm ／全体 (910×6)×(910×4) = 5460×3640mm）
[ 1区画の詳細 ]
(1部 182×227.5mm ／1区画 (182×5)×(227.5×4) = 910×910mm）
最終的な実寸と解像度から計算して、
ピクセル単位で編集していきました。
[ 設計書はこんな感じ ]
[手順]
１． PDF → PNG 変換 （約2730×1820mm ： 15480×10320ピクセル／約144dpi）
２． 24区画分割 （1区画 約455×455mm ： 2580×2580ピクセル／約144dpi ）
３． サイズ２倍→実寸 （1区画 約910×910mm ： 5160×5160／約144dpi ）
４． 詳細分割 （1部 約182.0×227.5mm ： 1032×1290ピクセル／約144dpi ）
５． 切取り線加工 （1部 約182.5×228.0mm ： 1034×1292ピクセル／約144dpi ）
※上下左右に1ピクセルづつ灰色のキャンバスを広げた。
<使用ソフト>
・Corel Paint Shop Pro （１、５）
・Microsoft Office Picture Manager （２、３、４）
元の画像がかなり大きいので、
編集中にメモリが不足しないように分割して作業です。
集合日の２週間前から始めて、
ぎりぎり間に合いました。
特に ４ と ５ は 480 ファイル分のルーチンワークが...
結局、画像加工の過程で誤差があったり、
曲線に多少のギザギザ感があったりですが、
走行テストには支障なしです。
大判印刷できるプリンターがあったり、
画像編集の知識がある方だと、
もっと手早くできるんでしょう。
補足というか、蛇足でした。
コース作成の細かいことを書いてみます。
まず、材料についてですが、
・普通紙ではシワができる。耐久性が不安。
→ 紙厚 0.19mm・米坪 157g/�� の厚口上質紙を使用。
・木工用ボンドでは紙が伸びる。
→ ３Ｍスプレーのり７７ を 2缶使用 （接着力は及第点ギリギリ）
９９ が適していそうですが、1缶で塗れる面積が狭いので断念。
・スプレーのり飛散は危険！
→自作スプレーブースにマスク＆メガネ着用で臨みましたが、
露出していた腕の毛がやられてました。
「髪も服もパリパリで洗ったらヌルヌルしてました。」
（一代目糊職人の後日談）
なお本番は布地なので、紙だと色々差異があるはず、
という前提でやっています。
あと、
＞１．コース全体をA4印刷可能な大きさになるよう分割する
が、結構大変だったのですよ。
縁無し印刷不可のA4プリンタを使用して、
土台のスタイロフォーム、
1枚 910×1820mm に合わせる、という条件です。
[ コースの区画整理 ]
(1区画 910×910mm ／全体 (910×6)×(910×4) = 5460×3640mm）
[ 1区画の詳細 ]
(1部 182×227.5mm ／1区画 (182×5)×(227.5×4) = 910×910mm）
最終的な実寸と解像度から計算して、
ピクセル単位で編集していきました。
[ 設計書はこんな感じ ]
[手順]
１． PDF → PNG 変換 （約2730×1820mm ： 15480×10320ピクセル／約144dpi）
２． 24区画分割 （1区画 約455×455mm ： 2580×2580ピクセル／約144dpi ）
３． サイズ２倍→実寸 （1区画 約910×910mm ： 5160×5160／約144dpi ）
４． 詳細分割 （1部 約182.0×227.5mm ： 1032×1290ピクセル／約144dpi ）
５． 切取り線加工 （1部 約182.5×228.0mm ： 1034×1292ピクセル／約144dpi ）
※上下左右に1ピクセルづつ灰色のキャンバスを広げた。
<使用ソフト>
・Corel Paint Shop Pro （１、５）
・Microsoft Office Picture Manager （２、３、４）
元の画像がかなり大きいので、
編集中にメモリが不足しないように分割して作業です。
集合日の２週間前から始めて、
ぎりぎり間に合いました。
特に ４ と ５ は 480 ファイル分のルーチンワークが...
結局、画像加工の過程で誤差があったり、
曲線に多少のギザギザ感があったりですが、
走行テストには支障なしです。
大判印刷できるプリンターがあったり、
画像編集の知識がある方だと、
もっと手早くできるんでしょう。
補足というか、蛇足でした。
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本番コース作成
こんにちわ （ ´ω｀）ノ sn_rです。
みなさん、いかがお過ごしでしょうか？
時には外に出て散歩してみるのも良いかもしれません。
気分転換にもなるし、道を走ってたり坂道を登ったり降ったりしてる車を見てるうち、新たなアイデアがひらめくかも？
-----------------------------------------------------------
さて、前から書いてた通り、秘策（？）をお知らせしたいと思います。
といっても、記事タイトル見りゃ一発ですが・・・。
現在手作りでの実寸大コース作成にチーム一丸となって取り組んでいます。
オーダーメイドではなく、ハンドメイド！！
そこで、簡単ですが、どんな感じで作ってるのか説明したいと思います。
まずは、必要な材料。
・スタイロフォーム（発泡スチロールみたいなやつです）
・のり（スプレー式がオススメ）
・印刷用紙（厚さ1.5mmくらいの厚紙）
・紙ねんど（坂作る時の柱）
・串（スタイロフォームと紙ねんどを刺してつなげる）
次は道具。
・カッター（印刷したコース紙を切る）
・定規（カッターでまっすぐ切ったりするのに必要）
・（スプレー式のり飛散対策に）マスク
・バレン（あったらいいな的な）
こんなところでしょうか。
次は、コース作成の流れ。
１．コース全体をA4印刷可能な大きさになるよう分割する
２．コース紙を印刷して、余白を切り取る
３．スタイロフォームに貼りつける
まず１。コースの分割ですが、
図では６×４に分割されていますね。
これをさらに細かく（１区画当たり２０分割）します。
コース全体＝１区画（５×４）×６×４＝４８０
となり、コース全体で４８０枚のコース紙が必要ということになります。
次、２ですが、コース紙を印刷して余白を切り取ります。
あ、印刷した時の色にも注意ですね。
非常に時間のかかる地道な作業ですが、これもコース作成のため…。
そのあと、貼り付けの前にテープかなんかで仮止めして、全体にズレがないか確認します。
ズレてたら再印刷・再カット。。。
最後！貼りつけ！！
スプレー式のりを使って、コース紙の裏にプシューってして、べしょっと貼りつけます。
見ての通りですが、バレンがあるといいです。手ですりすりするより全然いいです。
バレンって覚えてますか？版画の授業で使いましたね。
私は名前ド忘れしてて「ばれいしょ」だと思ってました（←バカ）。
あ、そうそう、紙ねんどは坂道でこう使いました。
柱ですね |ω・）
さて、坂道走行でテスト
の、登った（*・ω・*）
スタイロフォームは１枚で２区画分なので、
１２枚使いました。
お、大きい、多い（；・ω・）
とにかく、切るのと貼るのにすさまじい時間と労力を必要とします。
だけど、聞いた話だと印刷会社なんかに頼むと１０万とかかかるんだとか…。
自分たちで作れば、手間は別として２〜３万くらいで作れます。
ちなみに、９割完成するまでに５人で丸３日かかってます。
でも、思い出はぷらいすれｓ（ｒｙ
-----------------------------------------------------------
こんなところでしょうか。
とにかく根気のいる作業デス。
でもきちんとライン沿って走ってるのを見てて感動！
コース全部広げて走らせてあげたいですｗ
牛を牛舎から外に放って「ほーら、これが外だよー広いだろーうふふー」みたいな、そんな心境になるのかなぁと思います（どんなだ）
長くなってしまいましたがこんな感じです。
ということで、sn_rでした。
みなさん、いかがお過ごしでしょうか？
時には外に出て散歩してみるのも良いかもしれません。
気分転換にもなるし、道を走ってたり坂道を登ったり降ったりしてる車を見てるうち、新たなアイデアがひらめくかも？
-----------------------------------------------------------
さて、前から書いてた通り、秘策（？）をお知らせしたいと思います。
といっても、記事タイトル見りゃ一発ですが・・・。
現在手作りでの実寸大コース作成にチーム一丸となって取り組んでいます。
オーダーメイドではなく、ハンドメイド！！
そこで、簡単ですが、どんな感じで作ってるのか説明したいと思います。
まずは、必要な材料。
・スタイロフォーム（発泡スチロールみたいなやつです）
・のり（スプレー式がオススメ）
・印刷用紙（厚さ1.5mmくらいの厚紙）
・紙ねんど（坂作る時の柱）
・串（スタイロフォームと紙ねんどを刺してつなげる）
次は道具。
・カッター（印刷したコース紙を切る）
・定規（カッターでまっすぐ切ったりするのに必要）
・（スプレー式のり飛散対策に）マスク
・バレン（あったらいいな的な）
こんなところでしょうか。
次は、コース作成の流れ。
１．コース全体をA4印刷可能な大きさになるよう分割する
２．コース紙を印刷して、余白を切り取る
３．スタイロフォームに貼りつける
まず１。コースの分割ですが、
図では６×４に分割されていますね。
これをさらに細かく（１区画当たり２０分割）します。
コース全体＝１区画（５×４）×６×４＝４８０
となり、コース全体で４８０枚のコース紙が必要ということになります。
次、２ですが、コース紙を印刷して余白を切り取ります。
あ、印刷した時の色にも注意ですね。
非常に時間のかかる地道な作業ですが、これもコース作成のため…。
そのあと、貼り付けの前にテープかなんかで仮止めして、全体にズレがないか確認します。
ズレてたら再印刷・再カット。。。
最後！貼りつけ！！
スプレー式のりを使って、コース紙の裏にプシューってして、べしょっと貼りつけます。
見ての通りですが、バレンがあるといいです。手ですりすりするより全然いいです。
バレンって覚えてますか？版画の授業で使いましたね。
私は名前ド忘れしてて「ばれいしょ」だと思ってました（←バカ）。
あ、そうそう、紙ねんどは坂道でこう使いました。
柱ですね |ω・）
さて、坂道走行でテスト
の、登った（*・ω・*）
スタイロフォームは１枚で２区画分なので、
１２枚使いました。
お、大きい、多い（；・ω・）
とにかく、切るのと貼るのにすさまじい時間と労力を必要とします。
だけど、聞いた話だと印刷会社なんかに頼むと１０万とかかかるんだとか…。
自分たちで作れば、手間は別として２〜３万くらいで作れます。
ちなみに、９割完成するまでに５人で丸３日かかってます。
でも、思い出はぷらいすれｓ（ｒｙ
-----------------------------------------------------------
こんなところでしょうか。
とにかく根気のいる作業デス。
でもきちんとライン沿って走ってるのを見てて感動！
コース全部広げて走らせてあげたいですｗ
牛を牛舎から外に放って「ほーら、これが外だよー広いだろーうふふー」みたいな、そんな心境になるのかなぁと思います（どんなだ）
長くなってしまいましたがこんな感じです。
ということで、sn_rでした。
