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Python×ドローンについて過去のPyConJP登壇から今までの進化。

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Python×ドローンについて過去のPyConJP登壇から今までの進化。

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PyConJP2017,2018の過去2回の登壇内容から今までの進化と進捗をお話。Python×ドローンの進化や直近のアップデート内容や
TelloでSDKを飛ばすときの様子をお伝えします。

PyConJP2017,2018の過去2回の登壇内容から今までの進化と進捗をお話。Python×ドローンの進化や直近のアップデート内容や
TelloでSDKを飛ばすときの様子をお伝えします。

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Python×ドローンについて過去のPyConJP登壇から今までの進化。

  1. 1. Python×ドローンについて 過去のPyConJP登壇から 今までの進化。 片寄 里菜(Lina Katayose) @selina787b 20 Feb 2021 / Online / トーク2 #pycharity Python Charity Talks in Japan 2021.02
  2. 2. 今日話すこと Talk Description ✢ 自己紹介 ✢ 目的 ✢ 過去のトークと進歩 ✢ できた事&できなかった事 ✢ Pythonとドローンの相性「まとめ」 ✢ TELLOをPythonで動かす ✢ コード紹介とデモ映像 2 ※PyConJP2020でお話した内容とほぼ同じです。
  3. 3. 1. Self-introduction 自己紹介です。よろしくお願いします!
  4. 4. かたよせ りな 片寄 里菜 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。ピアノとバイオリンを最近始めた。 PyLadiesTokyoスタッフ、株式会社moegi代表 4 @ selina787 b 最近、 Raspberry Pi Picoを 手に入れた!
  5. 5. お知らせ 海外のPyLadiesイベント Internationak women's dayとして 3月8日(日本時間は午後9時~) にPyLadies Bangkokの一部としてトークします。 https://www.facebook.com/118682066204783/posts/468334001239586/?d=n IWDのページ https://www.internationalwomensday.com/ 5 3月8日(月) 日本時間 午後9時~ https://www.facebook.com/118682066204783/posts/468334001239586/
  6. 6. 2. What is the purpose 目的
  7. 7. 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。 ✢ ドローンをハックし、安全に改造できるようにしたい。 7
  8. 8. What is the purpose ✢ 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したい。 ✢ 過去のPyConJPトークでは、ドローンでよく使われる ブラシレスモーターを回す仕組みに焦点をあてた。 ✢ 4つのモーターを個別に制御するプログラムに焦点をあてた。 本格的なドローンはArduinoなどのマイコンを併用する予定です 8
  9. 9. 3. Past two talks and Progress 過去のトークと進歩
  10. 10. 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 10
  11. 11. 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 ✢ ドローンの飛ぶ仕組み等 ✢ 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 11 2017
  12. 12. Past talk summary (2017) 12 2017
  13. 13. 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 13 2018
  14. 14. Raspberry Pi Past talk summary(2018) Voice Kit 14 2018
  15. 15. Past talk summary(2018) 15 2018 Raspberry Pi
  16. 16. Past talk summary(2018) 16 2018
  17. 17. Past talk summary(2018) 17 先ほどの基盤とRaspberryPiを ドローンにつなげて モーターを別々に回すプログラム (安定化は入れていない。 2018
  18. 18. Past talk summary ✢ 過去のトーク内容をより精査し、 改良を行った。 ✢ 電子回路を作り直し。 ✢ プログラミングの修正。 ✢ 機体フレームの作成。 ✢ 実験機の製作 18 2019
  19. 19. Progress(2019) 19 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。
  20. 20. Progress(2019) 20 ラズパイゼロで動かすドローンキット 動いた動画は後半に! 2019
  21. 21. code(2019) 21 2019 先ほどのドローンとRaspberryPi+FET基盤を wiringpiライブラリを使用し、 モーターを別々に回すプログラム(安定化は入れていな い。)
  22. 22. 4. Solution methodology できた事&できなかった事
  23. 23. 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 23 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
  24. 24. 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 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
  25. 25. 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。 25 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
  26. 26. 5. Python and drone congeniality Pythonとドローンの相性を考えた「まとめ」
  27. 27. 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。 27
  28. 28. Python and drone congeniality 28
  29. 29. Past talk summary 現在では、 それらを備えた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! 29
  30. 30. 6. Run Tello with Python TELLO(小型ドローン)をPythonで動かす
  31. 31. Run Tello with Python 31 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
  32. 32. Run Tello with Python Python 32 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) 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。 カメラやセンサー情報が TELLOから送られる。 WiFi
  33. 33. Run Tello with Python 33 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。
  34. 34. 7. Flying movie and code コード紹介と動かした動画
  35. 35. Flying movie and code 35 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。
  36. 36. デモンストレーション動画 the demonstlation movie. 今回の動画はBLOGにも紹介しています。見逃してしまった方は、そちらもぜひ! https://se-lina.hatenablog.com/entry/2020/08/28/230236 36
  37. 37. ご視聴ありがとうございます。 Thank you! Y ou can find me at “Lina KATAYOSE” @ selina787b lina.katayose@ gmail.com 37 http://se-lina.hatenablog.com/

Editor's Notes

  • 日本語と英語交じりで進めます。
  • 海外のPyLadiesイベント
    Internationak women's dayとして
    3月8日(日本時間は午後9時~)
    にPyLadies Bangkokの一部としてトークします。
    https://www.facebook.com/118682066204783/posts/468334001239586/?d=n

    IWDのページ
    https://www.internationalwomensday.com/
  • 目的:独立したプラットフォームではなく、WindowsパソコンのようにOSに当たる部分を統一化し、部品部品を組み合わせることで一つのドローン、もしくはIoT機器を作りたい。
  • ラズベリーパイは、あなたが楽しく実践的なプロジェクトを通してプログラミングを学ぶために使うことができる、小さくて手頃なコンピュータです。
    ラズベリーパイに付いたボード。Ver1とVer2があり、バージョン2が販売されています。
  • 昨年「Google AIY Project」からリリースされた「Google AIY Voice Kit」により、最先端の技術AIを「メーカーズ」で簡単に使い慣れたものにすることができます
    モーターとサーボ、および音声のみの動作を動かすことができます。
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