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コマンドリファレンス

2009-05-07T23:52:22+09:00

TinyPowerのコマンドリファレンス

Ver2.0.3 2009年5月8日

■注意：すべてのコマンドは大文字・小文字どちらでも認識します．

P – PWM出力
■nDU PWM出力
説　明：モータにPWM（パルス幅変調）信号を出力する
引　数：モータ番号　デューティ比（-100% - +100%）
入力例：> P1DU60 60%デューティのPWMを出力する
返値例：なし
注　意：負値で逆回転．0で停止（モータへの出力停止）．100%でほぼ電源電圧相当がモータに出力されます．範囲外の値を入力しても反応しません．つまり，200を入力したとき，100%デューティが出力されるのではなく，また，0%になるのでもなく，「反応しない」ことになります．たとえば，元々60%デューティが出力されている場合，0%や100%になるのではなく，元の出力60%が維持されます．DIRコマンドで方向を変えることはできません．

R – モータ回転数制御関連コマンド群
■CnRS    モータ回転数制御（rad/sによる指定）
説　明：モータ回転数制御を実施する
引　数：モータ番号，出力軸での目標回転角速度[rad/s]
入力例：> RC1RS1.5
返値例：なし
注　意：モータ毎のギア比，エンコーダパルス数，各種ゲインにより結果が異なります．

■CnRM    モータ回転数制御（rpmによる指定）現在未定義
説　明：モータ回転数制御を実施する

■SnPR    エンコーダパルス数設定
説　明：モータ１回転あたりのエンコーダパルス数を設定する
引　数：モータ番号，パルス数
入力例：> RS1PR400
返値例：成功すると”Motor 1 PPR=400 is saved.”と表示される．
注　意：エンコーダは2相のものを使用してください．また，より良い制御結果を得るためには出来るだけパルス数の多いエンコーダを使用して下さい．カウントは4倍になる（AB相それぞれアップダウンカウント）ため，設定する数はエンコーダカタログ値の4倍に設定します．
この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnGR    ギア比設定
説　明：ギア比を設定する
引　数：モータ番号，ギア比の分母
入力例：> RS1GR31.41 （ギア比が1/31.41の場合）
返値例：成功すると”Motor 1 GearRatio=31.41 is saved.”と表示される
注　意：この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnKP    比例ゲイン設定
説　明：モータ回転数制御の比例ゲインを設定する
引　数：モータ番号，比例ゲイン
入力例：> RS1KP20
返値例：成功すると”Motor 1 P Gain=20 is saved.”と表示される
注　意：この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnKI    積分ゲイン設定
説　明：モータ回転数制御の積分ゲインを設定する
引　数：モータ番号，積分ゲイン
入力例：> RS1KI5
返値例：成功すると”Motor 1 I Gain=5 is saved.”と表示される
注　意：この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnDC　積分項の減衰定数の設定
説　明：積分項がどれほど過去の値まで考慮するかを決定するための減衰係数を設定する
引　数：モータ番号，減衰定数
入力例：> RS1DC0.9
返値例：成功すると”Motor 1 Damping Coef. for Integration=0.9 is saved.”と表示される
注　意：入力可能な値の範囲は，0～1です．標準設定値=0.95．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnKD    微分ゲイン設定
説　明：モータ回転数制御の微分ゲインを設定する
引　数：モータ番号，微分ゲイン
入力例：> RS1KD5
返値例：成功すると”Motor 1 D Gain=5 is saved.”と表示される
注　意：この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnFF    フィードフォワードゲイン設定
説　明：モータ回転数制御のフィードフォワードゲインを設定する
引　数：モータ番号，フィードフォワードゲイン
入力例：> RS1FF20
返値例：成功すると”Motor 1 FeedForward Gain=20 is saved.”と表示される
注　意：適切なフィードフォワードゲインを決定するには，実際にモータを回してみて回転数の計測を行う必要があります．フィードフォワードゲインを0に設定すると，フィードバック制御のみ働くようになります．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnWD　車輪直径の設定
説　明：車輪の直径をm単位で入力する
引　数：車輪直径[m]
入力例：> RS1WD0.3
返値例：成功すると"Motor 1 Wheel Diameter = 0.3 is saved."　と表示される．
注　意：車輪直径は出来るだけ正確な値を設定してください．速度制御コマンド等の精度に影響を与えます．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SnDI 回転方向設定
説　明：モータの回転方向の計測値を実際の方向にあわせる
引　数：モータ番号，±1
入力例：> RS1DI-1
返値例：成功すると”Motor 1 Direction=-1 is saved.”と表示される
注　意：回転数制御時および車体速度制御時に，プラス値による指令で回転してほしい方向（前進方向など）になるように設定します．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■Gn モータ回転数制御パラメータ読み出し
説　明：設定されているモータ回転数制御のパラメータを表示する
引　数：モータ番号
入力例：> RG1
返値例：PR999, GR999, KP999, KI999, DC999, KD999, FF999, WD999, DIR1
注　意：

V – ２輪差動型車両の速度制御関連コマンド群
■CX    前進速度制御
説　明：車体の速度制御を実施する．設定された加減速度にて加速／減速後，目標速度維持制御を行います．
引　数：目標走行速度[m/s]
入力例：> VCX0.5
返値例：なし
注　意：マイナス値で後退．0入力でも速度0で維持制御が働きます．モータへの制御力を停止する場合は，出力パルスを止めるコマンドを発行してください．

■CR    回頭速度制御
説　明：車体の回頭速度制御を実施する．設定された角加減速度にて加速／減速後，目標角速度維持制御を行います．
引　数：目標回頭速度[rad/s]
入力例：> VCR1
返値例：なし
注　意：引数の正負で方向が変わります．回頭方向は，モータ１と２の設置位置によって変わります．モータ１を左側に設置した場合は，右回転が正方向になります．また，0入力でも速度0で維持制御が働きます．モータへの制御力を停止する場合は，出力パルスを止めるコマンドを発行してください．

■STR    トレッド（左右の車輪間隔）設定
説　明：トレッド（左右の車輪間隔）設定
引　数：トレッド幅値（ｍ）
入力例：> VSTR0.5 (0.5[m])
返値例：成功すると”TREAD=0.5 is saved.”と表示される
注　意：より良い制御を行うために，この値はできるだけ正確な値を設定してください．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SXA    加速度設定
説　明：移動体が速度を上げるときの加速度の設定
引　数：加速度値
入力例：> VSXA0.5 (0.5[m/s2]で加速する
返値例：成功すると”XACCEL=0.5 is saved.”と表示される
注　意：このコマンドによって直接モータが駆動されることはありません．設定された値が速度制御コマンドの中で使用されます．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SXD    減速度設定
説　明：走行中の移動体が速度を下げるときの減速度の設定
引　数：減速度値
入力例：> VSXD0.5 (0.5[m/s2]で減速する
返値例：成功すると”XDECEL=0.5 is saved.”と表示される
注　意：このコマンドによって直接モータが駆動されることはありません．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SRA    旋回加速度設定
説　明：移動体が旋回速度を上げるときの角加速度の設定
引　数：角加速度値
入力例：> VSRA0.5 (0.5[rad/s2]で加速する
返値例：成功すると”RACCEL=0.5 is saved.”と表示される
注　意：このコマンドによって直接モータが駆動されることはありません．設定された値が速度制御コマンドの中で使用されます．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■SRD    旋回減速度設定
説　明：旋回中の移動体が旋回速度を下げるときの角減速度の設定
引　数：角減速度値
入力例：> VSRD0.5 (0.5[rad/s2]で減速する
返値例：成功すると”RDECEL=0.5 is saved.”と表示される
注　意：このコマンドによって直接モータが駆動されることはありません．設定された値が速度制御コマンドの中で使用されます．この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■G    車体設定パラメータ読み出し
説　明：事前に設定してある車体パラメータを取得します
引　数：なし
入力例：> VG
返　値：Tread9999, Xac9999, Xde9999, Rac9999, Rde9999, Hz9999
注　意：

オプション機能

■SVOn　ラジコンサーボ制御
説　明：３台までのラジコン用サーボを制御する
引　数：デューティ時間[ms]　値の範囲：1-2 [ms]
入力例：> SVO1DU1.5　サーボ１に対して1.5ミリ秒のPWMシグナルを送る
返　値：なし
注　意：

M - 計測コマンド群
■ADC    アナログ計測値の取得
説　明：8チャネルのアナログ計測値（10ビットバイナリ）を返す．
引　数：なし
入力例：> MADC
返　値：$MADC:{0-1023の値,}x8個
注　意：

■ADV    アナログ計測値の取得
説　明：8チャネルのアナログ計測値（電圧）を返す．
引　数：なし
入力例：> MADV
返　値：$MADV:{0-5Vの電圧値,}x8個
注　意：

■DIO    デジタル入力値の取得
説　明：デジタル入出力ポートの状態を返す．
引　数：なし
入力例：> MDIO
返　値：$MDIO:0xXXXX (16進数)
注　意：

■E    エンコーダ計測値（カウント数）の取得
説　明：制御周波数で設定した刻み時間の間（クロック100Hzの時は0.01秒間）に計測されたカウント数count1, count2，および，前回このコマンドを入力してから現在までの積算カウント値icount1, icount2を返す．カウント値は回転方向により正負値となる．
引　数：なし
入力例：> ME
返　値：$ME:count1, count2, icount1, icount2
注　意：この計測値の正負方向は，DIRコマンドによって変更できません．この正負を変更したい場合は，モータの接続か，エンコーダのAB端子の接続を変更する必要があります．

■EV エンコーダ計測値（補正値）の取得
説　明：現在の各車輪の接線速度(m/s)，および，前回このコマンドを入力してから現在までの積算カウント値icount1, icount2を返す．値の正負はDIRコマンドの設定値による．
引　数：なし
入力例：> MEV
返　値：$MEV:速度１[m/s], 速度２[m/s], icount1, icount2
注　意：エンコーダ分解能によっては正確ではないことがありますが，加重平均化処理によりエンコーダの低い分解能による誤差の低減化が図られています．またこの計測値の正負方向は，DIRコマンドによって変更可能です．

■MR    エンコーダ計測値（回転角速度値）の取得
説　明：エンコーダカウント値を，設定されたPPR値およびギア比を用いて出力軸の回転速度値[rad/s]を計算した値を返す．
引　数：なし
入力例：> MMR
返　値：$MMR:LRモータ１の回転速度[rad/s]，RRモータ２の回転速度[rad/s]
注　意：エンコーダ分解能によっては正確ではないことがありますが，加重平均化処理によりエンコーダの低い分解能による誤差の低減化が図られています．回転方向の正負はDIRコマンドにより変更可能

■VV    移動体の前進速度と回頭速度の取得
説　明：2つのモータを用いて2輪差動型の移動体を構成した場合の前進速度と回頭速度を取得する
引　数：なし
入力例：> MVV
返　値：$MVV:前進速度[m/s]，回頭速度[rad/s]
注　意：エンコーダ分解能によっては正確ではないことがありますが，加重平均化処理によりエンコーダの低い分解能による誤差の低減化が図られています．正負はDIRコマンドにより変更可能

■ALL    すべての計測値の表示
説　明：すべての計測値を取得する
引　数：なし
入力例：> MALL
返　値：
注　意：多数の文字情報が表示されるため，ソフトウェア等による自動計測には向きません．あくまで人が表示を読み取ることを想定しています．

I - 初期化コマンド他
■RESET-ALL 出荷時設定に戻す
説　明：すべての設定を初期化する
引　数：なし
入力例：> IRESET-ALL
返　値：成功すると “All parameters are initialized.”と表示される．
注　意：通信速度も含めてすべて工場出荷時設定に戻ります．

■CR 制御周期変更
説　明：コントローラの制御周期を1Hz-1kHzの間で変更する．
引　数：1-1000の間の任意の整数
入力例：> CR100 （100Hzの制御周期へ変更）
返　値：成功すると”Control Freq.=100Hz is saved.”と表示される．
注　意：この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．

■BAUD　通信速度設定
説　明：シリアル１の通信速度を4800-230400bpsの間で決定します．
引　数：実際の速度値から0を二桁取り除いた値を設定する．
入力例：>BAUD96（9600bpsへの変更）
返　値：成功すると，新しい通信速度を表示し，3秒後に切り替えが行われます．
注　意：標準的な通信速度以外を指定しても設定されません．
この設定はフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても消えません．
再起動時，再電源投入時にも設定された通信速度に維持されます．

■HELP　コマンド一覧の表示

Infantの使い方

2009-03-28T13:12:28+09:00

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2009-03-28T12:57:36+09:00

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TinyPowerとは

2009-03-28T12:37:30+09:00

TinyPower（タイニーパワー）は，2つのDCモータによって駆動される二輪差動型の移動台車やロボットを制御できる，高機能なコントロールユニットのことです．TinyPowerは主に以下のような特徴を備えています．

一つで2つのDCモータを同時に制御できます．
DCモータ単体の制御ばかりではなく，2つのモータを連動させた制御が可能です．
対応電源電圧は6V〜30V．モータへの供給電源電圧と同じです．
対応モータは，ブラシ付きDCモータで，1W程度のマイクロモータから300W程の電動車いす用モータまで広範囲に対応します．
2相エンコーダの入力ポートを備えます．エンコーダへの電源供給(5V)も同時に行えます．
速度制御はTinyPower内部で行われます．ユーザは目標速度を与えるだけです．
等加速度・等減速度をもつ，台形速度プロファイルに沿って制御が行われます．そのため，非常にスムーズな開始および停止動作が行えます．
制御周期は1Hz-1kHzで，1Hz単位で自由に選べます．
制御ゲインや加減速度などのパラメータはユーザが自由に変更できます．
制御には微分先行型PIDフィードバック制御則＋フィードフォワード制御則を用いています．
すべてのパラメータはフラッシュEEPROMに記録され，電源を切っても保持されます．
ユーザとの通信はシリアル（4800bps〜230kbps），またはイーサネット（オプション）が選べます．

TinyPowerの使い方

2009-03-28T11:29:27+09:00

■モータ接続時の注意点
TinyPowerに新しいモータセットを接続する場合，次の点に注意してください．

■モータ1台ごとに，回転方向とエンコーダ値を合わせてください．

PWMコマンドの正負値と，エンコーダパルスの増減方向が合っている必要があります．例えば，モータとエンコーダを接続したあと，

> P1DU10 (10%デューティの出力．正回転方向）

などのコマンドを入力します．モータが廻ることを確認したら，続いて，

> ME （エンコーダ値を読むコマンド）

としてエンコーダのパルスカウント値を読みます．このとき，エンコーダの値が正値であれば，正しく接続されています．もしも，エンコーダの値が負値であるときは，正負を合わせるために次のどちらかを行ってください．

１．モータの動力線のプラスマイナスを入れ替える．（モータが逆転します）
２．エンコーダのA相とB相の線を入れ替える．（モータはそのままで，カウントの正負が変わります）

■車体の進行方向と回転方向の正負を合わせます

すべてのモータのエンコーダの正負が正しくなったら，次は，車体の進行（前進）方向と，モータの回転の正負方向を合わせます．すべてのモータが同じ仕様で，同じPWMコマンドを入力したときに，同じ方向に回転する様に結線した場合（これが通常ですね），差動二輪型の移動台車では，左右で進行方向と回転方向が逆になるモータがあるはずです．（つまり，PWMコマンドで正値を入力したとき，モータに接続された車輪が，後進方向に回転してしまうモータのことです）．このとき，モータの回転方向をDIRコマンドであわせることができます．

> RS2DR-1 （設定するモータ番号が2番の場合）

これで，回転速度制御コマンドや，車体速度制御コマンドが正しく機能するようになります．（注：PWMコマンドの正負は変更できません）

EeePC

2009-03-26T15:38:25+09:00

ここでは，ASUS社製の[[EeePC>http://eeepc.asus.com/jp/]]をinfant-miniに搭載する例を説明します．~ ~ #Contents ** 構成 ** OSのインストール ** 各種パッケージ *** コンパイラ *** ssh *** FTPサーバ ** 無線LAN

ホストPCのセットアップ

2009-03-26T14:57:28+09:00

Infant miniを移動ロボットとして制御するためには，もう1台コンピュータを用意してそのコンピュータ(ホストPC)とTinyPowerと通信する必要があります． TinyPowerとの通信方法は，シリアル通信もしくはイーサネットですので，ホストPCはノートPCからデスクトップ，もしくはPICやH8などのマイクロプロセッサまで，様々なものが利用できます．ここでは，一番汎用的なノートPC（ネットブック）を利用してInfant miniの開発環境を構築する方法について説明します．ノートPCを利用する事で，Infant miniを複雑な運動や処理が可能となり，研究や開発のにおいても十分に利用できるものとなります．

Infant miniとは

2009-03-23T19:08:56+09:00

Infant mini は，オカテック株式会社から発売されている，小型移動ロボット台車の名称です．Infant mini の名称は，明治大学理工学部の黒田研究室で開発された移動ロボットシステム I.N.F.A.N.T. (Integrated Foundations for Advanced Navigation Technology) が元となっています．また透明樹脂のボディは，(株)メックデザインの福祉用電動車いす「吉田いす」が原型です．

また，姉妹機として「吉田いす」の台車部分をロボット化した Infant もあります．Infant および Infant mini はどちらも，TinyPower インテリジェントシステムコントローラによって制御されますので，ユーザにとって全く同じように扱うことができます．つまり，室内で小さな Infant mini 用のプログラムコードを一度作れば，全く改変せずに，屋外で大型の Infant を動かすことが可能になります．

このようなスケーラブルな開発環境は，ロボットの様な複雑なシステムの研究開発を格段に促進させます．是非一度お試しください．

右メニュー

2009-03-22T17:33:19+09:00

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