Donkey Carのプロポ対応(TIPS編)

Donkey Car操作を従来のジョイスティックを、RCカーのプロポでの操作をするための手順を、「その１　ハードウェア編」、「その２　ソフトウェア編」、そして「その３　セットアップ編」に分けて説明しましたが、今回はそのTIPS編を書いてみます。

その１　https://qiita.com/arigadget/items/2c465915b5fbde07196e
その２　https://qiita.com/arigadget/items/51bf75e19cd395ac9b2f
その３　https://qiita.com/arigadget/items/9396451d6837bbbed79d

エクスポーネンシャルカーブ

柏の葉のAIロボカーシンポジウムにて、スロットルをリニアではなく、エクスポーネンシャルカーブで変化させると操作しやすくなるとのプレゼンがありました。後日調べてみると、ボリューム（可変抵抗）のＡカーブに相当するもので、エレキギターやベースのボリュームに使われていて、人間の耳の特性に合っているとのことで、ジョイスティック操作にも当てはまるので不思議な気がします。

紹介されたプロポ(Jumper T16)には、スロットル値を変える機能があるとのことですが、自分は中間にいるArduinoにそのカーブをエミュレーションさせました。以下のスケッチは、アナログポート２番に接続されたボリュームの値を読んで、カーブの曲がり具合を変更できるようにしています。

  if(channel_length[1] > base_value[1]){
    exponent = (float)analogRead(2);
    if(exponent > 10.0) {
      throttle_fvalue = fmap((float)throttle_range, (float)base_value[1], (float)THROTTLE_FORWARD_PWM, 0.0, 1.0);
      throttle_evalue = (pow(exponent, throttle_fvalue)-1.0) / (double)(exponent - 1.0);
      throttle_value = (int)(throttle_evalue * 32767.0);
    } else {  // forward linear line
      throttle_value = map(throttle_range, base_value[1], THROTTLE_FORWARD_PWM, 0, MAX_VALUE16);
    }
  } else {  // backward linear line
    throttle_value = map(throttle_range, THROTTLE_REVERSE_PWM, base_value[1], MIN_VALUE16, 0);
  }

ジョイスティックとRaspberry Piの構成においては、Donkey Car本体側を修正する方法を、mituhiromatuuraさんが以下に公開されており、自分も参考にさせていただきました。

DonkeyCar ジョイスティックのステアリングをエクスポネンシャル化

ニュートラル時のデータ未採取のご利益

PCINTによるハードウェア割込みを使った場合、PWMの幅の測定誤差が4μsと非常に精度がいいため、ニュートラルの時にThrottle値が０になります。

ジョイスティックだと、なかなかニュートラル値にならないため、ずっとデータを取り続けています。学習データを取り終わって、机まで運んでいる映像まで取っているようなこともあるある。

controller.pyにこんなコメントが。

    def on_throttle_changes(self):
        '''
        turn on recording when non zero throttle in the user mode.
        '''
        if self.auto_record_on_throttle:
            self.recording = (abs(self.throttle) > self.dead_zone and self.mode == 'user')

おわりに

プロポの記事はアドベントカレンダー始まる前に書いてしまい、ちょっとショボイ内容になってしましましたが、ぜひ最初の記事からお読みください。