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  クラウド時代のロボット開発

OpenRoadsでロボットアプリケーションを作る

2009年6月26日(金)
春日 知昭
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インターネットロボットSPC-101Cを動かす4つの方法

　ロボットアプリケーション開発用API「OpenRoads」を利用してインターネットロボットSPC-101Cを動かすには、以下に示す4つの方法があります。なお、OpenRoadsの仕様書はhttp://speecys.com/openroads.htmlからダウンロードできます。

1）miniSDメモリカード内にあるモーションのIDを指定してモーションを再生
　（_SSR_RCMD_MOTIONパケットを利用。　参照：OpenRoads仕様書p.31）

2）22個のサーボに対して個別に角度を指定、制御
　（_SSR_CMD_SERVOパケットを利用。　参照：OpenRoads仕様書p.32）

3）パソコンからポーズファイルを送信、再生
　（_SSR_CMD_FILEパケットと_SSR_RCMD_POSE_FILEパケットを利用。　参照：OpenRoads仕様書p.24、p.29）

4）パソコンからモーションファイルを送信、再生
　（_SSR_CMD_FILEパケットと_SSR_RCMD_MOTION_FILEパケットを利用。　参照：OpenRoads仕様書p.24、p.29）

※OpenRoads仕様書はver1.0.1のものです。

　一例として、_SSR_CMD_SERVOパケットを使ったサンプルアプリを下に示します。

　これを実行すると、ボタン（btnStart）を押すたびに首を左右に各90°、サーボの最高速から移動時間を1秒ずつ増やしながら4回振ります。サーボの目標位置と移動時間が簡単に指定できることがわかると思います。

Option Explicit On

Friend Class Form1
　　Inherits System.Windows.Forms.Form
　　Private intPortNo As Integer = 5001　　　'//ポート番号//
　　Private objNetStream As System.Net.Sockets.NetworkStream
　　Private objTcpClient As System.Net.Sockets.TcpClient
　　Private dg1, dg2 As Byte
　　Private tm1, tm2 As String
　　Private time As Integer = 0

'//TCP/IP接続ルーチン//
　　Private Sub chkTcp_CheckedChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles chkTcp.
CheckedChanged
　　　　Dim intIpAdd As String = txtIp.Text
　　　　If chkTcp.Checked Then
　　　　　　objTcpClient = New System.Net.Sockets.TcpClient
　　　　　　Try
　　　　　　　　objTcpClient.Connect(intIpAdd, intPortNo)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　'//リモートホストと接続//
　　　　　　　　objNetStream = objTcpClient.GetStream
　　　　　　Catch Ex As Exception
　　　　　　　　chkTcp.Checked = False
　　　　　　End Try
　　　　Else
　　　　　　objTcpClient.Close()　　　　　 '//TCP接続を終了//
　　　　　　Exit Sub
　　　　End If
　　End Sub

　　Private Sub txtIp_TextChanged(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles
txtIp.TextChanged
　　　　If txtIp.Text = "" Then
　　　　　　chkTcp.Checked = False
　　　　　　If chkTcp.Checked Then
　　　　　　　　objTcpClient.Close() 　　　 'TCP接続を終了//
　　　　　　　　Exit Sub
　　　　　　End If
　　　　Else
　　　　　　If chkTcp.Checked Then
　　　　　　　　chkTcp.Checked = False
　　　　　　End If
　　　　End If
　　End Sub

'//_SSR_CMD_SERVOパケット組み立てルーチン//
　　Private Sub neck()
　　　　'//_SSR_CMD_SERVOパケットをリモートホストへ送信//
　　　　Dim pac As Byte() = New Byte(22) {}
　　　　pac(0) = &HFA
　　　　pac(1) = &HFA
　　　　pac(2) = &H0
　　　　pac(3) = &H20　　　　　　　　　'//_SSR_CMD_SERVO//
　　　　pac(4) = &H0
　　　　pac(5) = &H0
　　　　pac(6) = &H0
　　　　pac(7) = &HC
　　　　pac(8) = &H2　　　　　　　　　 '//Sarvo ID:02（首）//
　　　　pac(9) = &H0
　　　　pac(10) = &H0
　　　　pac(11) = &H0
　　　　pac(12) = &H0
　　　　pac(13) = &H0
　　　　pac(14) = &H14
　　　　pac(15) = &H4
　　　　pac(16) = dg1　　　　　　　　　　　　　 '//目標角度//
　　　　pac(17) = dg2
　　　　pac(18) = "&H" & tm1　　　　　　　　　　'//移動時間//
　　　　pac(19) = "&H" & tm2
　　　　pac(20) = &HFB
　　　　pac(21) = &HFB
　　　　objNetStream.Write(pac, 0, 22)
　　　　System.Threading.Thread.Sleep((time * 10) + 500)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 '//移動待ちウェイト//
　　End Sub		 '//首降り開始ルーチン//
　　Private Sub btnStart_Click(ByVal sender As System.Object, ByVal e As System.EventArgs) Handles btnStart.Click
　　　　Dim rg As Integer
　　　　Dim rlf As Boolean = False
　　　　time = 0
　　　　For rg = 0 To 4
　　　　　　If rlf = False Then
　　　　　　　　rlf = True
　　　　　　　　dg1 = &H7C
　　　　　　　　dg2 = &HFC
　　　　　　Else
　　　　　　　　rlf = False
　　　　　　　　dg1 = &H84
　　　　　　　　dg2 = &H3
　　　　　　End If
　　　　　　If time 　　　　　　　　tm1 = time.ToString("x")
　　　　　　　　tm2 = "0"
　　　　　　Else
　　　　　　　　tm2 = time.ToString("x").Substring(0, 1)
　　　　　　　　tm1 = time.ToString("x").Substring(1)
　　　　　　End If
　　　　　　neck()
　　　　　　time = time + 100 '//1秒(10ms x 100)加算//
　　　　Next
　　　　dg1 = &H0
　　　　dg2 = &H0
　　　　neck()
　　End Sub
End Class

'//終了ルーチン//
　　Private Sub Form1_FormClosing(ByVal sender As Object, ByVal e As System.Windows.Forms.FormClosingEventArgs) Handles Me.FormClosing
　　　　If chkTcp.Checked Then
　　　　　　Try
　　　　　　　　If objTcpClient.Connected Then
　　　　　　　　　　objTcpClient.Close()
　　　　　　　　　　　　　　　　　　'//リモートホストを切断//
　　　　　　　　End If
　　　　　　Catch Ex As Exception
　　　　　　　　Exit Sub　　　　　　　'//有無を言わさず終了//
　　　　　　End Try
　　　　End If
　　　　My.Settings.Save()
　　　　Environment.Exit(0) 　　　　　　　　　　　'//閉じる//
　　　　Me.Close()
　　End Sub

図1：ロボットの命令／応答パケット

_SSR_RCMD_MOTIONパケット

　それでは、ロボットを動かす方法について具体的に説明していきます。

　SPC-101Cのプロセッサボード（RPU-50）にはminiSDカードスロットが搭載されており、モーションやサウンドのストレージとしても使え ます。格納ディレクトリ（/MiniSD/copy/data/motion）には“motion.def”というシステムファイルがあり、 _SSR_RCMD_MOTIONパケットで渡されたモーションIDと実際のモーションファイル（*.mtr）とを関連付けています。以下は motion.defの例です。

　　　　00001:Fwd.mtr
　　　　00002:Back.mtr
　　　　00003:turnR.mtr
　　　　00004:turnL.mtr
　　　　00005:Banzai.mtr

　このファイルとBanzai.mtr（モーションファイル）、Banzai.raw（サウンドファイル）をロボットのminiSDに格納し、下記に示す パケットをロボットに投げれば、ロボットはすぐにサウンドを再生しながらバンザイします。下に示したのが_SSR_RCMF_MOTIONパケットの例で す。

　　　　FA FA 00 11 01 00 00 08　　 01 10 00 00 00 05 00 00　　FB FB

　ここで重要なのは後半1/3辺りの4バイト“00 00 00 05”です。ここでモーションID5番を指定しています。インターフェースとしては4バイトデータなのですが、現状のシステムではモーション数は255個 までとなっています。

　このパケットをVB.netで組み立てる場合のコードを以下に示します。

　　　　Private Sub mkpac()
　　　　　　　　Dim pac As Byte() = New Byte(18) {}
　　　　　　　　'データをリモートホストへ送信
　　　　　　　　pac(0) = &HFA
　　　　　　　　pac(1) = &HFA
　　　　　　　　pac(2) = &H00
　　　　　　　　pac(3) = &H11
　　　　　　　　pac(4) = &H01
　　　　　　　　pac(5) = &H00
　　　　　　　　pac(6) = &H00
　　　　　　　　pac(7) = &H08
　　　　　　　　pac(8) = &H01
　　　　　　　　pac(9) = &H10
　　　　　　　　pac(10) = &H00
　　　　　　　　pac(11) = &H00
　　　　　　　　pac(12) = &H00
　　　　　　　　pac(13) = "&H" & mtr　　　　'//モーションID//
　　　　　　　　pac(14) = &H00
　　　　　　　　pac(15) = &H00
　　　　　　　　pac(16) = &HFB
　　　　　　　　pac(17) = &HFB
　　　　　　　　objNetStream.Write(pac, 0, 18)
　　　　End Sub

　モーションをminiSDに用意しておけば、たったこれだけでロボットが動くのです。あとはどんなタイミングで何をやらせるかを決めるだけです。

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ロボット / クラウド / スピーシーズ / 春日知昭 / SPC-101C
著者
春日 知昭
スピーシーズ株式会社
スピーシーズ株式会社代表取締役。ソニーにて、UNIXワークステーション「NEWS」やPC「VAIO」、犬型ロボット「AIBO」などITおよびロボット関連の開発に携わる。2001年、同社を退社後、スピーシーズを設立。ロボット技術とIT技術の融合によるインターネットロボットの市場導入を目指す。2010年は初の家庭用ロボットの発売を計画している。http://vision.speecys.com/

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