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@munro(munro)in株式会社アフレル

JavaFxとleJOSでEv3ラジコンを作る【後編】

Last updated at Posted at 2017-03-23

はじめに

この記事はleJOSの開発環境が整っていることが前提にしています。
詳しくはこちらの記事を参考にして下さい。

【leJOS】mindstorm-EV3をJavaでプログラミングしよう【環境構築前編】

【leJOS】mindstorm-EV3をJavaでプログラミングしよう【環境構築後編】

概要

この記事は以下の記事の続編となっています。leJOSのリモートコントロール用クラスremoteEv3とJavaFxを使ってEv3を制御するGUIアプリケーションの開発を解説します。

JavaFxとleJOSでEv3ラジコンを作る【前編】

今回作成したものは簡単なラジコンアプリです。
(クリックで動画再生)
IMAGE ALT TEXT HERE

プログラム

　ファイル構成は次のようになっています。
プロジェクト名はJavaFxEv3としました。
スクリーンショット 2017-03-13 23.17.58.png

Form.fxml

ここにGUIを記述します。SceneBuilderを使って編集できます。

Form.fxml
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<?import javafx.scene.control.Button?>
<?import javafx.scene.layout.Pane?>

<Pane maxHeight="-Infinity" maxWidth="-Infinity" minHeight="-Infinity" minWidth="-Infinity" prefHeight="400.0" prefWidth="600.0" xmlns="http://javafx.com/javafx/8.0.111" xmlns:fx="http://javafx.com/fxml/1" fx:controller="application.FormController">
   <children>
      <Button fx:id="LeftButton" layoutX="100.0" layoutY="180.0" mnemonicParsing="false" onMousePressed="#LeftButtonPressed" onMouseReleased="#LeftButtonReleased" prefHeight="40.0" prefWidth="100.0" text="Left" />
      <Button fx:id="RightButton" layoutX="400.0" layoutY="180.0" mnemonicParsing="false" onMousePressed="#RightButtonPressed" onMouseReleased="#RightButtonReleased" prefHeight="40.0" prefWidth="100.0" text="Right" />
      <Button fx:id="ForwardButton" layoutX="250.0" layoutY="62.0" mnemonicParsing="false" onMousePressed="#ForwardButtonPressed" onMouseReleased="#ForwardButtonReleased" prefHeight="40.0" prefWidth="100.0" text="Forward" />
      <Button fx:id="BackwardButton" layoutX="250.0" layoutY="300.0" mnemonicParsing="false" onMousePressed="#BackwardButtonPressed" onMouseReleased="#BackwardButtonReleased" prefHeight="40.0" prefWidth="100.0" text="Backward" />
   </children>
</Pane>

解説

それぞれのボタンにマウスで押された時と、マウスが離れた時に呼ばれるメソッドを登録しています。onMousePressedにボタンが押された時のメソッド、onMouseReleasedにボタンが離された時のメソッドを登録します。
スクリーンショット 2017-03-18 12.51.02.png

application.css

GUIのスタイルを設定できます。

application.css
/*　背景色の設定 */
.root{  
    -fx-background-color: white;
}
/* ボタンの色設定 */
.button {
    -fx-background-color: slateblue; -fx-text-fill: white;
}
/* ボタンマウスオーバー時の色設定 */
.button:hover{
    -fx-background-color: green; -fx-text-fill: white;
}

Main.java

Main.java
package application;

import java.net.MalformedURLException;
import java.rmi.NotBoundException;
import java.rmi.RemoteException;

import javafx.application.Application;
import javafx.event.EventHandler;
import javafx.stage.Stage;
import javafx.stage.WindowEvent;
import lejos.remote.ev3.RMIRegulatedMotor;
import lejos.remote.ev3.RemoteEV3;
import javafx.scene.Scene;
import javafx.scene.layout.Pane;
import javafx.fxml.FXMLLoader;


public class Main extends Application {
    public RemoteEV3 ev3 = null;
    public RMIRegulatedMotor leftMotor = null;
    public RMIRegulatedMotor rightMotor = null;

    @Override
    public void start(Stage primaryStage) {
        try {
            //リモートコントロールのためのインスタンス生成
            ev3 = new RemoteEV3("192.168.2.91");
            ev3.setDefault();
            //モーターオブジェクト作成
            leftMotor = ev3.createRegulatedMotor("A", 'L');
            rightMotor = ev3.createRegulatedMotor("B", 'L');
        } catch (RemoteException | MalformedURLException | NotBoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        try {
            FXMLLoader loader = new FXMLLoader(getClass().getResource("Form.fxml"));
            Pane root = (Pane)loader.load();        
            Scene scene = new Scene(root,600,400);
            scene.getStylesheets().add(getClass().getResource("application.css").toExternalForm()); 

            //コントローラにモーターオブジェクトを渡す
            FormController controller = loader.getController();
            controller.setThisLeftMotor(leftMotor);
            controller.setThisRightMotor(rightMotor);

            //画面表示
            primaryStage.setScene(scene);
            primaryStage.show();

            //画面が閉じられた時の処理
            primaryStage.setOnCloseRequest(new EventHandler<WindowEvent>() {
                  public void handle(WindowEvent we) {
                      System.out.println("Stage is closing");
                      try {
                        leftMotor.close();
                        rightMotor.close();
                      } catch (RemoteException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                      }
                  }
             });        
        } catch(Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        launch(args);
    }
}

解説

RemoteEv3クラスを使ってモーターにアクセスするオブジェクトを作成します。

            ev3 = new RemoteEV3("192.168.2.91");
            ev3.setDefault();
            //モーターオブジェクト作成
            leftMotor = ev3.createRegulatedMotor("A", 'L');
            rightMotor = ev3.createRegulatedMotor("B", 'L');

モーターオブジェクトをコントローラに渡します。

            //コントローラにモーターオブジェクトを渡す
            FormController controller = loader.getController();
            controller.setThisLeftMotor(leftMotor);
            controller.setThisRightMotor(rightMotor);

プログラム終了時にモーターへのアクセスを閉じるようにします。これを設定しないとプログラムを再度起動した際にエラーが起きてしまいます。

            primaryStage.setOnCloseRequest(new EventHandler<WindowEvent>() {
                  public void handle(WindowEvent we) {
                      System.out.println("Stage is closing");
                      try {
                        leftMotor.close();
                        rightMotor.close();
                      } catch (RemoteException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                      }
                  }
             });

FormController.java

コントローラ部分です。GUIとメソッドを関連付けします。

FormController.java
package application;

import java.rmi.RemoteException;
import javafx.fxml.FXML;
import javafx.scene.control.Button;
import javafx.scene.input.MouseEvent;
import lejos.remote.ev3.RMIRegulatedMotor;

public class FormController {
    public RMIRegulatedMotor thisLeftMotor = null;
    public RMIRegulatedMotor thisRightMotor = null;

    public void setThisLeftMotor(RMIRegulatedMotor leftMotor) {
        thisLeftMotor = leftMotor;
    }

    public void setThisRightMotor(RMIRegulatedMotor rightMotor) {
        thisRightMotor = rightMotor;
    }

    @FXML
    Button LeftButton;
    @FXML
    Button RightButton;
    @FXML
    Button ForwardButton;
    @FXML
    Button BackwardButton;

    @FXML
    void initialize() {
        System.out.println("初期化処理");     
    }

    @FXML
    public void LeftButtonPressed(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.forward();
            thisRightMotor.backward();
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void LeftButtonReleased(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.stop(true);
            thisRightMotor.stop(true);
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void RightButtonPressed(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.backward();
            thisRightMotor.forward();
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void RightButtonReleased(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.stop(true);
            thisRightMotor.stop(true);
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void ForwardButtonPressed(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.forward();
            thisRightMotor.forward();
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void ForwardButtonReleased(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.stop(true);
            thisRightMotor.stop(true);
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void BackwardButtonPressed(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.backward();
            thisRightMotor.backward();
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void BackwardButtonReleased(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.stop(true);
            thisRightMotor.stop(true);
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

解説

コントローラ内からモーターオブジェクトにアクセスするためにセッターを定義します。

    public void setThisLeftMotor(RMIRegulatedMotor leftMotor) {
        thisLeftMotor = leftMotor;
    }

    public void setThisRightMotor(RMIRegulatedMotor rightMotor) {
        thisRightMotor = rightMotor;
    }

例えば以下のコードではLeftButtonが押された時に呼び出されるLeftButtonPressedメソッド、LeftButtonが離された時に呼び出されるLeftButtonReleasedメソッドを定義しています。

    @FXML
    public void LeftButtonPressed(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.forward();
            thisRightMotor.backward();
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @FXML
    public void LeftButtonReleased(MouseEvent actionEvent) {
        try {
            thisLeftMotor.stop(true);
            thisRightMotor.stop(true);
        } catch (RemoteException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

まとめ

JavaFxとleJOSのRemoteEv3クラスを使ったGUIアプリの開発方法を紹介しました。
これを使えばセンサー値を取得してGUI上に可視化するといったこともできるでしょう。
RemoteEv3クラスに関してはこちらの記事も参考にして下さい。

【leJOS】JavaでEV3のモーターをリモートコントロールしよう

【leJOS】JavaでEV3のセンサー値をリモートから取得する

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