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ロボットのモジュール分割・統合開発とロボット用ミドルウェア

ysuga
April 20, 2016

 ロボットのモジュール分割・統合開発とロボット用ミドルウェア

ロボットのモジュール分割・統合開発とロボット用ミドルウェアを用いた開発について紹介.OpenRTM-aistを中心に,ROSやORiNについても紹介する

ysuga

April 20, 2016
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  43. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. ROS (ٕज़తಛ௃) • Ubuntu LinuxʹಛԽ

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  44. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. PackageͱNode • Ұͭͷ഑෍୯ҐΛPackageͱݺͿ • Ұͭͷػೳ୯ҐΛNodeͱݺͿ

    • Packageʹ͸ɼ0ʙෳ਺ͷNode͕ ؚ·Ε͍ͯΔ • Package.xmlʹଞͷύοέʔδ΍ϥΠ ϒϥϦ΁ͷґଘؔ܎͕هड़͞Ε͓ͯΓɼ rosdepίϚϯυͰղܾͰ͖Δ • CMakeLists.txtʹ͸ɼCMakeߏจͰॻ ͔Ε͍ͯΔ͕ɼROS༻ʹΧελϚΠζ ͞Εͨؔ਺Λ࢖͍ɼ؆ܿʹϏϧυखॱ Λهड़Ͱ͖Δ  1 . 21 2 2
  45. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. Nodeؒͷ௨৴ • Topic • σʔλϑϩʔܕ

    • Pub/Subܕ • ઀ଓͱ͍͏֓೦͸ແ͍ • ಉҰ໊ͷTopic͸ωʔϜεϖʔ εͰ෼͚Δ • Service • αʔόɾΫϥΠΞϯτܕ௨৴ • ཁٻʹରͯ݁͠ՌΛฦ͢  ns1/ TopicA Publish Subscribe ns1/ Service1 Provide 1. Request 2. Call 3. Result
  46. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. Nodeؒͷ௨৴ • Parameter • Parameterαʔό্ͷσʔλΛ

    ߋ৽ɾߪಡ • Ұݩ؅ཧ • Parameter͸ΈΜͳͷڞ༗ࡒ࢈ • Node͕ParameterΛॴ༗ ͢Δɼͱ͍͏֓೦͸ແ͍ • ௨ৗ͸ωʔϜεϖʔεͰ۠ ੾Δ ns1/ param01 set get
  47. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. MasterͱNode • Master͸ɼෳ਺ͷNodeΛ؅ཧ͢Δαʔό • Master͸ҰͭͷγεςϜʹඞͣҰͭඞཁ

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  48. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. RTϛυϧ΢ΤΞͱ͸ • RT <> Real

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  49. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. RTCن֨ͷಛ௃ • RTC͸ϙʔτΛ࣋ͭ • ϙʔτ͸ΠϯλʔϑΣʔεΛ࣋ͪɼಉ͡ܕͷ

    ΠϯλʔϑΣʔεͳΒ͹઀ଓ͕ग़དྷͯ௨৴ग़ དྷΔ • RTC͸ঢ়ଶϚγϯΛ࣋ͭ • RTC͸࡞੒͞ΕΔͱɼ௚ͪʹCREATEঢ়ଶʹ ͳΓɼ͔ͦ͜ΒINACTIVEঢ়ଶʹભҠ͢Δ • ֤ঢ়ଶભҠʹରԠ͢ΔίʔϧόοΫؔ਺͕͋ Δ • RTC͕ACTIVEঢ়ଶʹྭى͞ΕΔͱɼपظత ʹon_executeΛ࣮ߦ͢Δ • RTC͸deactivate͞ΕΔͱɼINACTIVEঢ়ଶʹ ໭Δ • RTC͸ίϯϑΟάϨʔγϣϯΛ࣋ͭ • RTCͷىಈ࣌΋͘͠͸ɼ࣮ߦதʹมߋ͕Մೳ  RTC RTC RTC RTC CREATED INACTIVE ACTIVE ERROR DEACTIVATE ACTIVATE RESET RTC RTC
  50. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. • RTCʹ͸ঢ়ଶϚγϯΛ؅ཧ͢Δʮ࣮ߦ ίϯςΩετ (Execution Context)

    ʯ͕ ͋Δ • ECʹ͸छྨ͕͋Δ • पظ࣮ߦܕEC • ΠϕϯτۦಈܕEC • EC͸ɼRTCͷঢ়ଶ͕ACTIVEͷ৔߹ɼ on_executeΛपظతʹݺͿ • EC͸RTCͷىಈத΋มߋՄೳ • ϦΞϧλΠϜEC • γϛϡϨʔλಉظEC  RTC RTC RTC RTC CREATED INACTIVE ACTIVE ERROR DEACTIVATE ACTIVATE RESET RTCن֨ͷಛ௃ RTC Execution Context
  51. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. RTϛυϧ΢ΤΞͱ͸ • ͋͘·Ͱ΋ن֨ͳͷͰɼ࣮૷͕ͨ͘͞Μ͋Δ – OpenRTM-aist

    ɾɾɾ࢈૯ݚ͕։ൃɽCORBAΛར༻ɽC++, Python, JavaରԠɽWin, Linux, MacʹରԠ – OpenRTM.NETɾɾɾגࣜձࣾηοΫ͕։ൃɽ.NET frameworkରԠ – H-RTMɾɾɾHonda Research Institute͕։ൃɽOMGͷRTCϞσϧʹFSMΛ֦ு – RTM SafetyɾɾɾגࣜձࣾηοΫ։ൃɽࠃࡍن֨IEC 61508 SIL3ͷػೳ҆શೝূΛऔͬͨRT ϛυϧ΢ΤΞ – miniRTC, microRTCɾɾɾ૊ΈࠐΈ༻ܰྔRTMɽCAN΍ZigBeeͰͷ௨৴ʹରԠ – RTM on AndroidɾɾɾAndroid্Ͱಈ࡞͢ΔRTMɽOpenRTM-aistͱޓ׵ – RTC-CANopenɾɾɾࣳӜ޻ۀେֶਫ઒ݚڀࣨͰ։ൃɽCANopenରԠػثΛRTCʹ൒ࣗಈม׵ • ن֨ʹ४ڌͨ͠ϛυϧ΢ΤΞؒͷ࿈ܞʢঢ়ଶϚγϯ΍σʔλܕͷϚοϐϯάʣ͕༰қ • ࣗ෼ͷ؀ڥʹ͋ͬͨϛυϧ΢ΤΞΛબ୒ͭͭ͠ɼଞͷϛυϧ΢ΤΞͷࢿ࢈ͱ࿈ܞՄೳ • ࣗ෼ͷ؀ڥʹ͋ͬͨϛυϧ΢ΤΞΛ։ൃͰ͖Δ 
  52. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. Ϟσϧϕʔε։ൃ • ෼ࢄΦϒδΣΫτతͳϞσϦ ϯάΛαϙʔτ •

    ϞσϦϯάݴޠSysMLͱ࿈ ܞͯ͠ɼRTCͷίʔυ΍γε ςϜϓϩϑΝΠϧΛࣗಈੜ੒ • ϩϘοτ։ൃͷཁٻ෼ੳ͔Β αϙʔτ͠ɼจॻ࡞੒ͱ։ൃ ͷॳظஈ֊·ͰΛҰຊԽ  ͜Ε΋Ϟσϧ
  53. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD.  HRP-4: Kawada/AIST HRP-4C: Kawada/AIST

    TAIZOU: General Robotics Inc. HIRO: Kawada/GRX OROCHI: mayekawa NAO, Pepper: Aldebaran Robotics Mobilerobots: Adept MobileRobot FA༻ϩϘοτ: DENSO, MITSUBISHI Kabuki : Yujin Robotics ΞΧσϛοΫεΧϥϩϘοτ : V-STONE
  54. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. WASEDA UNIV, Jan. 2014 RTCԽͨ͠ϩϘοτཁૉΛ݁߹

    • ԕִ஍ʹΫϩʔϥͰҠಈ͠ɼ ύϯνϧτಈ࡞ՄೳͳεςϨ ΦΧϝϥͰ֬ೝͯ͠ΞʔϜͰ ର৅෺ମΛϋϯυϦϯά͢Δ • ͢΂͕ͯҟͳΔAPIΛར༻ • PCͱͷ઀ଓํ๏΋ҟͳΔ • RTCͰϥοϐϯάͯ͠ஔ͘͜ ͱͰɼ࠶ར༻ੑ͕޲্ • ԕִૢ࡞͕؆୯ʹߏஙͰ͖Δ  ϋʔυ΢ΤΞͷߏ੒ RTγεςϜͷߏ੒
  55. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. RTno (੿࡞) • RTno “ΞʔϧςΟʔϊ”

    = RT-middleware + Arduino • ArduinoͱRTϛυϧ΢ΤΞͷ࿈ܞ • RTίϯϙʔωϯτΛArduinoͰ࡞Δ • ૊ΈࠐΈϓϩάϥϛϯάͷΈͰRTCΛ࡞Δ  ૊ΈࠐΈϓϩάϥϜ ɾσʔλϙʔτͷએݴ ɾDoubleܕग़ྗϙʔτx1 ɾLongܕೖྗϙʔτx1 ɾग़ྗϙʔτ͔ΒA/Dม׵݁ՌΛग़ྗ ɾೖྗϙʔτ΁ͷࢦྩͰLEDΛ੍ޚ RTC σʔλϙʔτͷ௨৴ ঢ়ଶϚγϯͷ੍ޚ σʔλϙʔτߏ੒ͳͲͷ ϓϩϑΝΠϧ ίϯϙʔωϯτ ͷࣗಈੜ੒ (ProxyRTC)
  56. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. ૊ΈࠐΈؔ࿈ͷRTM • OpenRTM-aistͷ૊ΈࠐΈσόΠεରԠ – ૊ΈࠐΈLinux΁ͷରԠ

    – TOPPERSରԠ • RTC-CANopen – CANOpenରԠσόΠεͳΒ͹ରԠՄೳ • RTC-Lite (miniRTC, microRTC) – CANόεͱZigBeeແઢωοτϫʔΫʹରԠ͓ͯ͠ΓɼARMܥͷ ܰྔͳϚΠίϯͰͷಈ࡞ใࠂ͕͋Δ • RTno – ҆ՁͳarduinoରԠϚΠίϯϘʔυରԠ – FloatܕɼγʔέϯεܕʹରԠ 
  57. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. RTno ͷΞʔΩςΫνϟ  arduino͔Βૹ৴ ͞ΕΔϓϩϑΝΠϧʹԠͯ͡

    ϒϦοδRTC͸ࣗಈతʹ ΠϯλʔϑΣʔεΛม׵ ͢Δ RTnoϥΠϒϥϦ͸ɼϗετPC ͱͷ͢΂ͯͷ௨৴ΛΧϓηϧԽ͠·͢ɽ
  58. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. 73&1γϛϡϨʔλ • 35ίϯϙʔωϯτͱͷ௨৴ʹରԠͨ͠ಈྗֶγϛϡϨʔλ73&1 • ڭҭ༻్ͳΒϑϦʔ

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  59. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. ҠಈϩϘοτ༻ϑϨʔϜϫʔΫ • ֤छҠಈϩϘοτରԠ • 35$ΛೖΕସ͑Մೳ

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  60. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. 35.༻։ൃϑϨʔϜϫʔΫ • XBTBOCPO • IUUQXBTBOCPOPSH

    • 35ίϯϙʔωϯτͷऩूɾϦ ϙδτϦ؅ཧ • ্ه΢ΣϒͰଟ਺ެ։ • γεςϜ୯ҐͰͷऩूɾϦϙ δτϦ؅ཧ • Ϗϧυ͓ΑͼγεςϜߏஙͷ ൒ࣗಈԽ • ࣮ߦ؅ཧͷ؆қԽ • 35$จॻͷࣗಈੜ੒ • ΢ΣϒΠϯλʔϑΣʔε  ΢ΣϒΞϓϦબ୒ը໘ πʔϧͷશମߏ଄
  61. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. ਐߦதͷϓϩδΣΫτ • εϚʔτϑΥϯ౳Ͱͷ35ϛυϧ΢ΣΞ࿈ܞ • XBTBOCPOͷ΢ΣϒΠϯλʔϑΣʔεΛ࢖͏

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  62. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. ʮϩϘϖσΟΞʯ • ࡂ֐ରԠϩϘοτ΍ɼϩϘοτ ։ൃΛߦ͏஍ҬతऔΓ૊Έɼ35 ϛυϧ΢ΤΞͳͲͷج൫ٕज़ʹ

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  63. SUGAR SWEET ROBOTICS CO., LTD. ·ͱΊ • ϩϘοτ༻ϛυϧ΢ΤΞͷීٴ • ։ൃπʔϧ΍ϓϥοτϑΥʔϜ੔උʹΑΔ

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