番外編｜制御班体験会 ~Dynamixelを触ろう~

（本記事は岐阜大学ロボコンサークルの2023年度制御班体験会にて使用しているものです）

目標はこれ

Dynamixelサーボモーターを個人のPCからUSB経由で操作する。
このとき簡単にPythonに触れて、ちょっとしたアレンジができるようになる。

さっそく始めよう！

※ 記事を丁寧に読んで進めてください。

以下空いている時間を使用してU2D2 Hub Boardの組み立てやDynamixelの準備を行なうとよい

手順1. Anacondaをインストールしよう

Free Download | Anaconda
ここから普通にダウンロード・インストールする。
なお、インストール時にインストール場所を聞かれるが、このインストール場所をWindowsのメモ帳か何かにコピペしておく。
他は特にいじらずにひたすら「次へ」を押す。
無事完了すればOK。

手順2. AnacondaのPATHを通そう

1. Windowsの下の検索バーで「システム」と検索し、候補に挙がる「システム環境変数の編集」を開く
   

2. 表示される下画像左側のような画面のなかから「環境変数」のボタンをクリック。

3. クリックすると下画像右側のような画面が出てくるので、その中のシステム環境変数の中のPathという部分をクリックして青い選択状態にしたら画面右下の「編集」をおす。
   

4. 下のような画面が表示されるので、右上の「新規」を押して「参照」を押す。
   

5. このような画面が表示されたら下画像のように「PC」→「OS(C:)」をクリックしてその先も同様に「OS(C:)」の中の「ユーザー」→「(自分のユーザー名)」とたどってその中の「anaconda3」のフォルダを選択し右下のOKを押す。
   

6. すると「環境変数名の編集」の画面にて「C:\Users(自分のユーザー名)\anaconda3」の1行が追加されていることを確認する。
   ※「\」が「￥」で表示されていても問題ない。

7. 同様にして「PC」→「OS(C:)」→「ユーザー」→「(自分のユーザー名)」→「anaconda3」→「Library」→「mingw-w64」→「bin」でOKを押す。

8. 同様にして「PC」→「OS(C:)」→「ユーザー」→「(自分のユーザー名)」→「anaconda3」→「Library」→「usr」→「bin」でOKを押す

9. 同様にして「PC」→「OS(C:)」→「ユーザー」→「(自分のユーザー名)」→「anaconda3」→「Library」→「bin」でOKを押す

10. 同様にして「PC」→「OS(C:)」→「ユーザー」→「(自分のユーザー名)」→「anaconda3」→「Scripts」でOKを押す

11. ここまでやって同様に「環境変数名の編集」の画面にて下の5行があることを確認。

C:\Users\(自分のユーザー名)\anaconda3
C:\Users\(自分のユーザー名)\anaconda3\Library\mingw-w64\bin
C:\Users\(自分のユーザー名)\anaconda3\Library\usr\bin
C:\Users\(自分のユーザー名)\anaconda3\Library\bin
C:\Users\(自分のユーザー名)\anaconda3\Scripts

確認出来たら、ここまでで開いた画面ですべてOKを押して閉じる。

参考：【Windows】Anaconda3における環境変数への追加方法【Python】

追加し終わったらPCを再起動

再起動したら、PCのコマンドプロンプトを開いてconda info -eと入力して赤字のエラーが出なければOK！

手順3. VSCodeと拡張機能をインストールしよう

Visual Studio Code - Code Editing. Redefined
ここからダウンロードして特に何もいじらずインストールする。

インストール出来たらPython拡張機能「Python Extention Pack」を入れる。

同様にして、日本語化拡張機能も入れる（検索画面から「Japanese」で検索）

ここまで出来たら自動保存の設定をする。下参照。

ここまで出来たら一度HelloWorldで実行できるか確認する。
…参照　1. 最速習得！Pythonでプログラミング自由自在！ - Qiita

上手くHelloWorldできてたらOK！

手順5.GithubからDynamixel_tutorialをダウンロードしよう

G-robo/Dynamixel_tutorial
上のGitHubからZipで必要なファイル・ライブラリをダウンロードする。

ダウンロード出来たら解凍。

※解凍とは
zip形式とはファイルのサイズを圧縮して小さくなっている状態です。
解凍したいzipファイルを右クリックするといくつか表示される選択肢の中に「すべて展開」というものがあるはずです。それをクリックしてOKを押したら解凍が始まり、しばらくして無事終了したらOKです。
すると、zipファイルの近くに「.zip」じゃない同じ名前のフォルダが確認できるはずです。確認出来たら元のzipファイルは要らないので削除してください。以後この「.zip」じゃない同じ名前のフォルダを「解凍したフォルダ」と呼びます（一般用語です）。

解凍したフォルダをVSCodeで開きます。
開いたらDynamixelSDKフォルダの中にあるpythonフォルダを右クリック
「統合ターミナルで開く」を選択

このとき開かれるターミナルが「コマンドプロンプト」であることを確認。

ターミナルが開いたらそこでpython setup.py installと入力し セットアップする。
それっぽい表示が出たらOK。

手順6. サンプルプログラムを動かそう

Dynamixel_tutorial >DynamixelSDK > python> tests > protocol2_0 のフォルダを開き
read_write.pyをクリック、プログラムコードの中の104行目にあるDEVICENAME = '/dev/ttyUSB0'の部分を下の手順に沿って書き換える。

手順：

0、Dynamixel及びU2D2をPCにUSBで接続する。このとき、U2D2 hub boradにACアダプターを差して、電源をオンにしておく。
１、Windowsからデバイスマネージャーを開く

２、「ポート（COMとLPT）」をクリックして「COM？」と表示されている番号を確認。

※ ここで「ポート（COMとLPT）」が表示されず、「その他」に「usb>> serial-converter」が表示されている場合
→　CDM212364_Setup.zip (2.2 MB)　←　ここをクリックして、Zipをダウンロードして解凍する（右クリック→「すべて展開」→OK→.zipファイルを削除）。解凍したフォルダの中にある「.exe」ファイルをダブルクリックして実行。指示に従って適当にOK、OKと押していく。特にいじらなくてOK。最後まで行ってインストール出来たっぽければ閉じる。もう一度デバイスマネージャーを確認して「ポート（COMとLPT）」→「COM？」が表示されていれば完了！元のCDM212364_Setupフォルダは削除してOK。

３、先ほどのプログラムの104行目をDEVICENAME = 'COM？'のように書き換える。
※COM?をシングルクオーテーション' 'で挟むことに注意（Shit+7キー）

ここまで出来たら実行。
※ read_write.pyが画面に表示されている状態で、右上の△マークをクリック。すると統合ターミナルで

Press any key to continue! (or press ESC to quit!)

の表示がされることを確認して、統合ターミナル上のどこかを一度クリックして選択状態にしておく。
（早い話が、右上の△マークをクリックした後は「Press any key to continue! (or press ESC to quit!)」の文字周辺を一度クリックする。）

そして、なにかキーボードをたたくたびに回転すればOK。
※ 終了するときはCtrlキーを押しながらcキーを押せば終了する（強制終了コマンド）。
動かないときの対処法
・エラーが出ている→読んだり調べたりする。
・謎（もう箱が開けてあったDynamixelを使用している）→一度read_write.pyと同じフォルダにある「factory_reset.py」を実行（もちろん同様にCOM？に書き換える）してからもう一度read_write.pyを実行する。

手順7. 他のプログラムも実行してみよう！

「Dynamixel_tutorial」の中にあるsample_position.pyやsample_velocity.pyも実行してみよう。
実験：キーボードの右矢印キーや左矢印キーを押すとどうなりますか？
※ 終了するときはCtrlキーを押しながらcキーを押せば終了する（強制終了コマンド）。

詳しい解説 > 2. 最先端サーボモーター「Dynamixel」を自由自在に動かそう！ - Qiita

手順8. アレンジしてみよう

数値やボタンでのifによる条件分岐を試してみよう