過去２回の登壇内容からのPython×ドローンの進化アップデート内容と今後について展望
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PyConJP2020招待講演用のスライドです。 内容は過去２回の登壇内容からのPython×ドローンの進化アップデート内容と今後について展望。小型ドローンTELLOとPythonを使った飛行の方法をトークします。
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- 1. 過去２回の登壇内容からの Python×ドローンの進化 アップデート内容と今後について展望 片寄 里菜(Lina Katayose) @selina787b 29Aug2020/Online/招待講演#pyconjp #pyconjp_1 Evolution of Python x drone from the contents of the last two times. Talk about update content and future outlook.
- 2. 今日話すこと Talk Description ✢自己紹介 Self-introduction ✢目的 What is the purpose ✢過去のトークと進歩 Past two talks and progress ✢できた事＆できなかった事 Solution methodology ✢Pythonとドローンの相性「まとめ」 Python and drone congeniality ✢TELLOをPythonで動かす Run Tello (small drone) with Python ✢コード紹介とデモ映像 Flying demonstration movie and code 2
- 4. 空を飛ぶことに憧れ、航空宇宙学を専攻。 Pythonではモノを動かすコードに興味を持つ。 将来は自分の作った航空機で空を飛びたいと 思っている。 PyLadiesTokyoスタッフ、(株)moegi代表 I am Lina KATAYOSE (Selina) Ilove toflyinthe sky, because of majoringinaerospace studies. InPython, I'minterestedincode that movesthings Inthe future I'dlike toflythe skywithmyownaircraft. IfoundedamoegiInc. 4 @selina787b
- 5. 2. What is the purpose 目的
- 6. What is the purpose ✢ みんながドローンを簡単に飛ばせる仕組みを作りたい。 I want to create a mechanism that makes it easy for everyone to fly a drone. ✢ ドローンをハックし、安全に改造できるようにしたい。 I want to hack a drone so that it can be safely modified. 6
- 7. What is the purpose ✢ 小中学生向け、プログラミング＆電子工作の勉強のために。 ✢ 気軽に作成できるプラットフォームを開発。 ✢ 前回の発表では、ブラシレスモーターを回す仕組みに焦点を 当てたが、今回は以下に簡単にモーターを4つ回しプログラム で動かすかに焦点を当てた。 ✢ I amdevelopinga platformthat elementary andjunior high school students cancasually create while studying programmingandelectronic work.It is educational andnot a full-blowndrone development. (別途進めている。)本格的なドローンはArduinoなどのマイコンを併用予定 7 3
- 8. 3. Past two talks and Progress 過去のトークと進歩
- 9. Past talk summary ✢2017年 (PyConJP) ドローンのフライトコントローラをPythonで制御してみた話 A story of controlling a drone flight controller with Python ✢2018年（PyConJP PSFは英語） Make a Drone using RaspberryPi and Google VoiceKit by Python ✢2019年 (別のイベント） 過去のトーク内容をより精査・改良を行い、イベントを開催 Held an event by further examining and improving the contents of past talks 9
- 10. Past talk summary (2017) （ドローンのフライトコントローラをPythonで制御してみた話） ✢ドローンの概要説明 Drone overview ✢ドローンの飛ぶ仕組み等 Drone flying mechanism, etc. ✢Pythonでドローンのフライトコントローラを作ろうと した話 A story trying to make a drone flight controller with Python 10 2017
- 11. Past talk summary (2017) 11 2017
- 12. Past talk summary(2018) (Make a Drone using RaspberryPi and Google VoiceKit by Python) ✢ラズベリーパイで4つのモーターをコントロール ✢モーター4つを別々に動かすためのライブラリと Pythonコード ✢ハードと電流問題 12 2018
- 13. Raspberry Pi Past talk summary(2018) Voice Kit 13 2018
- 18. Progress(2019) 18 回路図を作りました！ ラズパイゼロで動かすFET(ドローンキット) 2019 電界効果トランジスタ FET(Field effect transistor) は、簡単に言うと信号を増幅させたりON/OFFのスイッチをする部品です。
- 22. Solution methodology（できたことできなかったこと） ✢ RaspberryPiとPythonだけでブラシレスモーターを回せた ✢ RaspberryPiの活用幅が広がった ✢ 電源周り、電子回路の知識がアップ 22 できたこと ✢ PythonだけでFlightコントローラを作ることは難しい ✢ ハードウェアの作りこみが難しい ✢ 飛ばせなかった できなかったこと 2017
- 23. Solution methodology（できたことできなかったこと） ✢ RaspberryPiとPythonだけで個別の DCモーターをコントロールできた ✢ Python×RaspberryPiの無線通信で実行可能に。 ✢ 電源周り、電子回路の知識がアップ 23 できたこと ✢ 動きの制御（傾きを与えた時の反応） ✢ Pythonだけでフライトコントローラを作ることは難しい ✢ 電流不足 ✢ 飛ばせなかった できなかったこと 2018
- 24. Solution methodology（できたことできなかったこと） ✢ より精度の高いPythonライブラリを使えた。 ✢ モーターの細かな速度調整ができた。 ✢ 電源周り、電子回路を改善。電流問題を解決。 24 できたこと ✢ 動きの制御（傾きを与えた時の反応） ✢ PythonだけでFlightコントローラを作ることは難しい ✢ フレームの重さ ✢ 浮くが、飛ばせなかった できなかったこと 2019
- 25. 5. Python and drone congeniality Pythonとドローンの相性を考えた「まとめ」
- 26. Past talk summary まとめ Pythonだけではドローン一式を作り上げるのは難しい。 運動分野の制御が得意なマイコンArduino(アルドゥイーノ)でC言語を使用し、 動的部分を作り上げ、RaspberryPi＋Pythonで総合的な指示系統ができる ドローンが作れるのではないかと推測する。 すでにArduino＋RaspberryPiの連携。そして、無線通信の動作確認を行っています。 これらのことを踏まえて、引き続き、実験等を行っています。 数々の失敗があり、悩みもあります。 考えを変え、今後はPythonをフロントエンドの言語として使用し、 ドローン開発を行っていきたいと考えています。 It's difficult to build a complete drone with just Python. It is speculated that we could make a drone that uses C language with a microcomputer Arduino, which is good at controlling in the field of motion, to create a dynamic part, and use RaspberryPi + Python to create a comprehensive instruction system. Arduino + Raspberry Pi cooperation already. And we are checking the operation of wireless communication. Based on these things, we continue to conduct experiments. There are many failures and worries. I changed my mind and would like to continue developing drones using Python as the front end language. 26
- 27. Python and drone congeniality 27
- 28. Past talk summary と、言うように「まとめ」を 話しましたが、それらをすべて作り、 販売しているドローンがあります！ 次にそのドローンの紹介とPythonでの 動作・飛行方法をお話します！ I talked about "summary" and there are drones that make and sell them all! Next, I will introduce the drone and explain how it works/flying in Python! 28
- 29. 6. Run Tello with Python TELLO(小型ドローン)をPythonで動かす
- 30. Run Tello with Python 30 TELLOはこちらです。性能や種類も異なります。 左は普通のTELLO 右がTELLO EDU TELLO is here. Performance and type are also different. The left is normal TELLO and the right is TELLO EDU
- 31. Run Tello with Python Python 31 指示系統イメージ Connection image 姿勢制御など細かな制御はTELLO内で行う（Pythonでは動かせない） Detailed control such as posture control is performed in TELLO.(Not possible in Python) 移動するためのコマンドを送る。 TELLOの状態を知るコマンドもここで送る。 Send a command to move TELLO. A command to know the status of TELLO is also sent here. カメラやセンサー情報が TELLOから送られる。 Camera and sensor information is sent from TELLO WiFi
- 32. Run Tello with Python 32 TELLOを動かすために このTello SDKを使って動かすと簡単です。 （方法は他にもありますが、今回はPythonで説明） 動かし方の詳細は BLOGに記載していますのでご覧ください。 https://se-lina.hatenablog.com/entry/2020/08/16/110723 ざっくりとした説明ですが、 PCとTELLOをWiFi(UDP通信)でつなぎ、 Pythonコードで直接動かすイメージです。 It's easy to run TELLO using this Tello SDK. It is an image that connects PC and TELLO with WiFi (UDP communication) and directly operates with Python code. For details, please see the BLOG. 日本語訳 作りました!
- 33. 7. Flying movie and code コード紹介と動かした動画
- 34. Flying movie and code 34 時間の指示と 動くためのコードを書くだけで 飛ばすことができます。 15秒間何も指示がない場合は、 自動的に着陸します。（仕様上） 実験をしているときに、誤動作が起きました。 念のため、緊急停止プログラムを作っていると よいでしょう。 codeは整理してGitHubにあげる予定。 TELLO can be fly by writing the time and the code to move. It will land automatically if no instructions are given for 15 seconds. While doing the experiment, a malfunction occurred. Just in case, it's a good idea to have an emergency stop program. I will be uproad the code to GitHub.