はじめに

前回のの続きです。

Commanderについての紹介をします。

Commanderとは

シリアルモニターを通じて、モーターを操作したりパラメータを変更する機能となります。

公式のドキュメントはこちらになります。

コード説明

前記事のソースコードから抜粋します。いちばん基本的なところを説明しようと思います。

Commanderのインスタンスを作成します。

onTarget関数はコールバック用です。

とりあえず、お決まりのパターンだと思ってコーディングしましょう。

Commander command = Commander(Serial);
void onTarget(char* cmd){ command.motion(&motor, cmd); }

setup関数でmotorオブジェクトの設定と初期化のあと、Commanderのメンバ関数addを使って登録します。シリアルモニターを通じてキーボード入力で操作できるようになります。

第1引数はコマンドの最初に入力する文字です。なんでもいいです。大文字・小文字は区別されます。モーターが複数あるときは、違う文字を使ってモーターの数だけaddします。onTarget関数側でswitchなどを使って個別に制御できます。もちろんまとめて動かすことだってできますね。

第2引数はコールバック関数です。

第3引数はラベルです。シリアルモニターで受信した文字列にラベルが入るのでわかりやすくなります。必要なければNULLにします。

void setup()
{

  ...

  command.add('T', onTarget, "motion control");

  ...

}

loop関数ではメンバ関数runをコールするだけです。

void loop()
{
  motor.loopFOC();
  motor.move();
  motor.monitor();
  command.run();
}

使い方

詳しい使い方は公式ドキュメントを見てください。

ここではCommander::motion()の使い方を紹介します。

まず前提として、Visual Studio Code拡張機能のSerial Monitorを使っています。インストールされているものとします。自動再接続が便利で、PlatformIOでArduinoへUploadのときに接続が一度切れても、マイコン側がリブートしたあとに何もしなくてもポートが開きます。再接続できるかポーリングしているようで、Arduino側はシリアルポートを開いてから文字出力するまえに1秒くらいディレイを入れてあげると、文字が欠けることがなくなると思います。

シリアルモニターのタブはこんな感じです。一番下の行に送信したいコマンドを入れます。

前回のソースコードは、初期状態で角度制御モードにしています。それではコマンドを入れてモーターを動かしてみましょう。

最初にTとし2文字目から角度を入れます。ラジアンですので、例のように3.14なら180度回転します。マイナスをつければ反対に回ります。どちらに回るかはモーターの3ピンコネクタの刺した向きによるので、自分で決めておいたほうが良いと思います。わたしは時計回り(CW)を＋、反時計回り(CCW)をーにしています。

一周の$2π=6.28$を超えた場合は、超えた分だけ回ります。T100だと16回転くらいします。

T3.14

コマンドを受け付けると、以下のようなメッセージを受信します。

Target: 3.14

モード変更するためにはコマンドCを使います。TC1を送信すると速度指定モードになります。数値を入れないと現在のモードがなにか教えてくれます。

TC1

コマンドは6個あります。Dだけサブコマンドとなっていて、ダウンサンプリング数を変更できます。初期値は0でダウンサンプリングなしです。

3と4はオープンループです。角度センサーを付ける前に、とりあえずモーターだけ確認するとか使ってもいいと思います。

D - downsample motion loop
0 - トルク
1 - 速度
2 - 角度
3 - 速度（オープンループ）
4 - 角度（オープンループ）

モードを変更すると、以降のコマンドでTに続く数値の意味は変わります。そのままですが、速度とトルクの指定値になります。制御モードによってはスペース区切りで数値を複数渡せます。

# トルク指定
TC0
T2.0

# 速度指定（オープンループも同一）
TC1
# オプションの2番目の数値はトルク制限を変更、省略可能
T3.0 2.0

# 角度指定（オープンループも同一）
TC2
# オプションの2番目の数値は速度制限を変更、省略可能
# オプションの3番目の数値はトルク制限を変更、省略可能
T3.14 3.0 2.0

Tはトルク制御方法の表示または設定できます。

0 - 電圧
1 - 電流
2 - FOCアルゴリズムで計算した推定の電流

Eはモーターへ電力供給をオンオフします。使わないときはオフにすることでバッテリーを節約できます。

0 - 無効
1 - 有効

おわりに

次回、Teleplotでテレメトリをグラフ表示します。