ROSの勉強 第43弾：Dynamixel

#プログラミング ROS< Dynamixel >

はじめに

ROS(Robot Operating System)をさらに扱えるようになることが目的である．その第43弾として，「Dynamixel」を扱う．

環境

コンピュータ

デバイス	raspberry pi 4B+
実装RAM	4.00 GB
OS	ubuntu-mate-20.04.1-desktop-amd64

ROS

Distribution	noetic

Dynamixel

メーカー	ROBOTIS
シリーズ	XM430-W350-R
仕様詳細	https://emanual.robotis.com/docs/en/dxl/x/xm430-w350/

ロボット

メーカー	ROBOTIS
シリーズ	OpenMANUPILATOR-X
仕様詳細	https://emanual.robotis.com/docs/en/platform/openmanipulator_x/overview/

DynamixelSDK

Dynamixelを扱うためのパッケージ

環境構築

手順①：ワークスペースのsrcへ移動

~/catkin/src 

手順②：gitを使ってクローン作成

git clone https://github.com/ROBOTIS-GIT/DynamixelSDK.git

手順③：ワークスペースへ移動

cd ..

手順④：DynamixelSDKをROSに適用

catkin_make

ここまでの操作を終えれば，dynamixel_sdkとdynamixel_sdk_examplesに関するライブラリが利用可能となる．なお，cppとpythonの両方の言語のプログラムが用意されている．それらを参照することで使い方を学ぶことができる．

dynamixel_sdk_examplesのメッセージ

dynamixel_sdk_examplesは3つのメッセージを持つ

• SetPosition

uint8 id 
int32 position 

• SyncSetPosition

uint8 id1 
uint8 id2 
int32 position1 
int32 position2 

• BulkSetItem

uint8  id1 
uint8  id2 
string item1 
string item2 
int32  value1 
int32  value2 

###dynamixel_sdk_examplesのサービス
dynamixel_sdk_examplesは3つのサービスを持つ

• GetPosition

uint8 id 
--- 
int32 position  

• SyncGetPosition

uint8 id1 
uint8 id2 
--- 
int32 position1 
int32 position2 

• BulkGetItem

uint8  id1 
uint8  id2 
string item1 
string item2 
--- 
int32  value1 
int32  value2  

サンプル

dynamixel_sdk_examplesのサンプルプログラムread_write_nodeを実行してみた．

rosrun dynamixel_sdk_examples read_write_node

• 注意1
  このプログラムは，c++で書かれたもので，そのプログラムコードは~/catkin_ws/src/DynamixelSDK/ros/dynamixel_sdk_examples/srcのread_write_node.cppに書かれているため，必要であれば，そこを変更して，catki_wsでcatkin_makeすれば良い．なお，後に示すが，Pythonのコードを使う場合，変更後保存するだけで適用できる．（インタプリンタ型の特徴）
  今回は，このプログラムのデフォルトでのIDが1と2であったが，使っているDynamixelのIDは11~15であるから，とりあえずその2つを11, 12にしておいた．

• 注意2
  rosrunで実行するとき，ポートの認識が必要となるため，sudo 666 /dev/ttyUSBによりアクセス権限を与えておく必要がある．

実行結果

以下に実行結果と別のターミナル（端末）で/set_positionについて操作したときの様子を示す．

/set_positionでは，read_write_nodeが購読しておりidとpositionを与えてあげる（配信する）ことで，Dynamixelを動かせるようだ．

Dynamixelを動かす

先ほどの結果から，とりあえずidとpositionを配信すればモータを駆動できるようだ．今回は試しにコマンドラインから配信してみる．

配信した後，read_write_nodeでは，次のような情報が流れる．

このとき，実際のロボットの様子を以下に示す．

うまく動かすことができた．Dynamixelモータを動かすときの値については，使用するDynamixelのControlTableを確認する必要がある．

感想

やっとDynamixelをROSで動かすことができた．そもそも環境の構築がいまいちわかっていなかったため，ずっと詰まっていた．しかし，そこを乗り越えた途端，色々と理解が深まった．とりあえず，コマンドラインからではあるが，モータ1つの駆動をすることができた．ここまで理解すれば，あとは前回のカメを動かすのと同様であることが分かる．いわば，joyの情報をdynamixelが購読できるようなプログラムを作成してあげれば，コントローラでの制御も可能になると予想できる．次回が楽しみである．

参考文献

ROBOTIS e-Manual DYNAMIXEL SDK
(https://emanual.robotis.com/docs/en/software/dynamixel/dynamixel_sdk/overview/) 2021/6/3