ソフトウェアのページ

概要

このページではソフトウェアについて説明します。 この機体にはパソコン用、H8/3048F用、Z80用そしてPIC(16C84)用のソフトがあります。

よくロボットを見ていて「このロボットはどんなソフトで動いている のだろう？」と興味を持つ事が多いので、自分のロボットの制御ソフト のソースコードを公開します。前作からの流用部分も多いため、 コメントが嘘になっている部分や、実験の途中で使った後 使われなくなっている部分等ありますが、適当にご覧ください。
今のところ、詳細な説明をする予定はありませんが、これらソースコード の中に利用可能な部分を見つけられた方は、ご自分の責任の下に、自由に 使っていただいて結構です。

パソコン用ソフト

概要：

６Ｌ１（６足歩行ロボット）のソースから、最終状態で使用していなかった 部分を消去した後、逆運動学計算ルーチンなどの関数の構造を２Ｌ１（２足歩行ロボット） のノウハウを元にしてすっきりと書き直しました。
パラレルポートを操作する関数や、行列演算の関数等の基本的な関数は２Ｌ１、６Ｌ１以来の ものを流用していますが、バグの修正や例外処理の追加等を行っているので若干完成度が 高くなっています。

Microsoft Visual C++ V4にてコンソールアプリケーションとして製作しました。

機能概要：

調整に使うルーチン（関節を１つだけ動かすとか）、 制御波形を作るルーチン、そして制御波形でロボットを動かすルーチンの ３種類におおよそ分けられます。それらのルーチンの下には、 各種データファイルを読み書きするファイルＩ／Ｏルーチン、 逆運動学計算等に使う幾何計算・行列計算ルーチン、 Ｉ／Ｏポートを操作するルーチン等があります。

今のところ６Ｌ１にあった、接地センサーや傾斜センサーの入力を反映しながら、 リアルタイムで逆運動学計算をして歩くルーチンと動作確認ルーチンがありません。 リアルタイム歩行制御ルーチンについては、今後、力と傾斜のフィードバックの 要素試験が終了した後に、新規に作るつもりでいます。 動作確認ルーチンの方は、ロボットが安定して動く今となっては必要性を感じないため、 移植の予定はありません。

要素試験用ルーチン：制作途中で各部の試験を行うために作ったルーチンです。 ロボット製作の進行状況に合わせて作りました。主なものに「関節番号を指定して サーボデータ（8ビットの整数）を直に出力」、「足先のX,Y,Z座標を指定して 脚1本だけを動かす。」などがあります。

制御波形作成ルーチン：直進、緩旋回、超信地旋回などそれぞれの歩行 パターンで、歩行ピッチや速度を変えた制御波形を作るルーチンです。 入力として、軌道接地部分の長さ、足先を持ち上げる高さ、軌道分割ピッチ （何mmピッチで接地部分を分割するかを示す値）等を入力します。

制御波形再生ルーチン：制御波形を指定回数繰り返し出力します。

ソースコードのダウンロード :Win9X用のC言語のソースコードです。書きかけではありますが、一応ロボットが動く レベルまでは出来ていますので置いておきます。(Program name: 4legs / 65 Kbyte)

A3000用ソフト

６Ｌ１用の有線制御用のソフトを、手を加えずにそのまま使っています。


６Ｌ１のソフトウェアのページはこちらをクリック して下さい。

H8用ソフト

パソコンのVC++4の環境でプログラムを作成し、コンパイルが通る 事を確認した後にH8用のクロスコンパイラでコンパイルします。 そして、ヘキサファイルはシリアルポート経由でH8の内蔵RAMまたはROMへ転送します。 クロスコンパイラは秋月でH8のキットの側で売っているＣコンパイラ (素性は知りません。)を使用しています。

機能概要：

有線制御用のプログラムと、無線操縦用プログラムがあります。

有線制御用プログラム：

A3000からサーボの制御信号が出るときには、１本のケーブルあたり８個の信号が 含まれています。この信号を各サーボに分ける働きをするソフトです。

ソースコードのダウンロード :H8/3048用のC言語のソースコードです。(Program name: sig_distr / 2 Kbyte)

無線操縦用プログラム：

RCデコードボードから波形番号を読み取り、ROMに格納された制御波形のデータを 順にサーボへ出力する機能を持ったソフトです。６Ｌ１の時と比べると、ROMの 容量が大きくなった分制御波形を３倍多く持っています。

でも、制御のコア部分そのものは小さいので、開発中はROMへモニタデバッカをロードし、 制御波形を１セットだけ持たせる様にしたコンパクト版のプログラムをRAMにロードして 歩行パターンの試験をしました。 ここに置いてあるソースコードには、ロボコンで使った波形データが入っています。

ソースコードのダウンロード :H8/3048用のC言語のソースコードです。(Program name: servo_con2 / 37 Kbyte)

PIC用ソフト

６Ｌ１用のラジコンの受信機からの信号をバイナリコードに変換するソフトを、手を 加えずにそのまま使っています。


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制御波形

以下のグラフは直線歩行時の制御波形です。脚１本分、１サイクルの サーボモーターに出力するデータをプロットしました。 Ch.0,Ch.1,Ch2がそれぞれ サーボレイアウト図のサーボ0、サーボ1、サーボ2に対応します。 ４Ｌ１は、このような波形データをくり返しサーボに出力すること により歩いています。通常、波形のスタートデータは、足先の中立 位置になっています。

足先の軌道の分割（軌跡の離散化）アルゴリズムを変えたので、６Ｌ１に比べて動きがスムーズになりました。