Investigating for hobby biped robot's motion control system. Especially I focus on GR001 as biped robot. It is has actuators futaba RS301/302 servo as joint actuator.

1. @takarakasai

2.  ＧＲ００１の制御
？制御ボード
制御要求
状態通知
http://sce.scene7.com/is/image/playstation/cuhzct1j_front?wid=610&hei=272&size=400,0&fmt=png&resMode=bilin

3.  Which controller is the best?
Edison Raspi A/B Raspi2BBB / BBG

4.  １．周期制御の実時間性
 力制御するなら1[msec]と言われている
 どこかの会社の昔のロボットは8[msec]？で歩行してる
⇒ 制御演算と通信に消費される時間は可能な限り短くしたい
 ２．サーボの直接制御
 RS301MB / RS302CD
 遅延を抑えるためにも直接制御したい
 ３．浮動小数点演算性能
 制御アルゴリズム次第であるが、高い方がうれしい
 ４．センシング機能
 加速度/ジャイロセンサへの対応
 足裏のセンサへの対応
 ５．小型軽量
 ＧＲ００１に搭載可能なサイズ・重量

5.  各ボードをサポートするＯＳ
 Edison
 yocto-linux
 Intel公式
 https://www.yoctoproject.org/
 Ubilinux
 Debian系 (wheezy)
 www.emutexlabs.com/ubilinux
 Raspberrypi A/B/2
 Windows 10
 Rasbian
 Debian系
 Etc…
 Beable Bone Black (Green)
 Debian
 Ubuntu
 Android
 Etc…
・Linux系で、標準的なカーネルを採
用しているものが多い。
↓
・処理の実時間性は保証されない

6.  Xenomai
 http://xenomai.org/
 Real-Time Linux (RT-Preempt patch)
 https://rt.wiki.kernel.org/index.php
 RTAI
 https://www.rtai.org/
 Etc…
URL : https://xenomai.org/

7. http://elinux.org/images/3/33/Verification_of_response_time-20100604.pdf

8.  というわけで
 Xenomai + Ubilinux な環境を作成してみまし
た
 評価や手順のまとめはこれから行います
URL : https://xenomai.org/

9.  ＲＳ301MB/RS302CD
 RS485 半二重通信
 RS301/302仕様書
 簡易ライブラリを作りました
 git@github.com:takarakasai/rsx.git
 LinuxPC,Edison,BBB,raspi-B,raspi2で動作確認してます
 /dev/tty* ならなんでもござれです
 まだまだ粗削りです

10. RS302CB
BreakOut board
 接続図(Edison + Intel Break Out Board
Ｅｄｉｓｏｎ
USB/
OTG
USB-
UART
RS232/485
変換器
RS232C
USB-RS232C変換ケーブル
-TRx +TRxVCC in
DC/DC
VCC
AC/DC
7.5V
5V-out
VCC
+TRx GND
-TRx VCC
GND
http://www.futaba.co.jp/img/uploads/images/robot/command_type_servos/Futaba_RS302CD_W150.jpg
PC

11. RS302CB
Henry board
 接続図(Edison + Henry Board)
Ｅｄｉｓｏｎ
USB
USB-
UART
RS232/485
変換器
RS232C
USB-RS232C変換ケーブル
-TRx +TRxVBUS
DC/DC
VCC
AC/DC
7.5V
5V-out
VCC
+TRx GND
-TRx VCC
GND
http://www.futaba.co.jp/img/uploads/images/robot/command_type_servos/Futaba_RS302CD_W150.jpg
PC

12.  2足歩行ロボットの運動制御を行う場合、ＺＭＰ
の推定や補償、動力学演算等々が必要になる
ため、システムには一定の浮動小数点演算性
能が求められます。
 各種ボードでベンチマークをとりました（次頁）

13.  Whetstone
 単位 MIPS : Million Instructions Per Seconds
O3 O2 O1 O0 GCC Linux kernel
Edison 666.7 600.0 325.1 191.1 4.7.2-5 3.10.17
Raspi2 1153.8 967.7 555.6 245.9 4.9.2-10 4.1.7
RaspiB 638.3 545.5 300.0 143.5 4.9.2-10 4.1.7
BBB(G) 535.7 489.3 291.3 172.4 4.6.3-14 3.8.13
 url:www.netlib.org/benchmark/whetstone.c
 gcc whetstone.c –lm [|-O1|-O2|-O3]

14.  加速度/ジャイロセンサへの対応
 Edison henry boardには9軸のセンサが搭載され
ています。
 動作確認中です
 git@github.com:takarakasai/edison-henry.git

15.  まとめ中です

16.  複数サーボの同時制御
 UARTポートからのサーボ制御
 足裏センサの検討
 Ｅｄｉｓｏｎ＋Ｘｅｎｏｍａｉ環境での無線通信
 演算性能の評価を実際の運動制御アルゴリズ
ムを使って行う
 制御ボードの消費電力評価
などなど