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HTML5 によるロボット制御
- 1. HTML5 Conference 2015 HTML5によるロボット制御
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- 4. ネイティブから HTML5 へ ロボット制御はネイティブが主流 C/C++を書く必要がある HTML5 での開発へ Web 開発者もロボット制御が可能になる ロボットに限らずハードウェア制御も可能なので IoT 等への応 用もできる このスライドでは以下の二通りを紹介 WebSocket 経由で制御 Web API を新設する
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- 7. 7/28 ソフトウェア構成図 PC ルンバスマホ WebSocket USBSerial ROS Rosbridge (WebSocket Server) roslib.js Webアプリ
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- 9. ROS の仕組み ROS の基本用語 ノード、publish、subscribe ROSアプリ cmd_velノード （移動指示を受ける） publish (前進、回転等の指示を送る) odom ノード （位置情報を発信する） subscribe (情報を取得する)
- 10. Rosbridge とは ROS をJavaScript から使用できるようにするパッ ケージ WebSocket サーバー機能を持つ ユーザーは JavaScript で WebSocket サーバに接続 し、ロボットにコマンドを送る ROS を使うには C++ を書く必要があったが JavaScript で書けるので Web 開発者にやさしい
- 11. Rosbridge の使い方 ライブラリのインストール eventemitter2.jsとroslib.jsをダウンロードする WebScoket サーバへ接続 varros = new ROSLIB.Ros(); ros.connect('ws://localhost:9090');
- 12. ルンバに指示を送る (1/2) ルンバに移動コマンドを送る cmd_vel というノードに前進コマンドを送る varcmdVel = new ROSLIB.Topic({ ros : ros, name : '/cmd_vel', messageType : 'geometry_msgs/Twist' }); var forward = new ROSLIB.Message({ linear : { x : 0.1, y : 0.0, z : 0.0 }, angular : { x : 0.0, y : 0.0, z : 0.0 } }); cmdVel.publish(forward); ROS アプリ cmd_vel ノード （移動指示を受ける） publish (前進、回転等の 指示を送る)
- 13. ルンバに指示を送る (2/2) 指示の詳細 進行方向と回転方向を指定 linear: 進行方向と速度(meter/sec) angular: 回転方向と速度 (radian/sec) 平面で考えると簡単 linear の x 座標が + なら前進、 - なら後退 angular の z 座標が + なら反時計回り、 - なら時計回り
- 14. ルンバの情報を受け取る ルンバの情報を受け取る odom というノードを subscribeする var listener = new ROSLIB.Topic({ ros : ros, name : '/odom', messageType : 'nav_msgs/Odometry' }); listener.subscribe(function(message) { console.log('Received message: ' + message.header.seq); listener.unsubscribe(); }); ROS アプリ odom ノード （位置情報を発信する） subscribe (情報を取得する)
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- 16. Web API とは 二種類のWebAPI Web 上のサービスとして提供 Twitter API、Youtube API、... ブラウザ上のJavaScript API （今日扱うのはこちら） navigator.getUserMedia, navigator.geolocation, ...
- 17. ロボットを制御するWeb API ロボットを制御するWeb APIはあるのか 今の所は無い。なので新しく作る 何を作るのか navigator.getusermediaのように navigator.robotxxx のような API を作る どうやって新しい Web API を作るのか Firefox を修正する Foxberry Pi を使用する
- 18. 作る意義 そうまでして自分向けに作る意味はあるのか W3C Browsers andRobotics Community Groupにて 標準化検討中 http://www.w3.org/community/browserobo/ 未来の標準を作る
- 19. Firefox を修正する なぜ Firefoxか Chrome、Safari、IE と比較してハードウェアにアクセスする Web API が最も充実しているため Firefox では Gecko が Web API を実装している なので Gecko にコードを追加することで新しい Web API を作 ることができる gecko/dom/geolocation 等 Gecko Web アプリ Web API
- 20. Foxberry Pi を使用する Geckoの修正は敷居が高い JavaScript と C++ の両方を書かなければならない Foxberry Pi で Web API を実装 JavaScript を使って擬似的に Web API を実装できる Firefox OS JavaScript WebIOPi ハードウェア HTTP Raspberry Pi Web API
- 21. WebIOPi WebIOPi とは Raspberry Pi上で動く IoT フレームワーク HTTP で WebIOPi に接続してコマンドを送ることでハー ドウェア制御ができる
- 22. 必要な Web APIは ロボットを動かす API ロボットを動かす = モーターを動かす ロボットの情報を受け取る API ロボットの関節の状態 ロボットに搭載したセンサーの情報 カメラの情報 （これは既存の WebRTC で取得） 必要なのは GPIO と I2C
- 23. GPIO とは GPIOとは General PurposeInput/Output（汎用入出力）の略。 コンピュータと周辺機器を接続するためのピン。 ピン番号を指定して、 on/off を設定したり、 on/off を 読み取ったりできる。 ロボット制御においてはモーターの on/off を制御でき る。
- 24. I2C とは I2Cバスとは シリアル通信のためのバス GPIO ではモーターのon/off しか制御できないのに対 し、モーターの回転数等を細かく制御できる
- 25. Web GPIO API WebGPIO API navigator.mozGpio.write(ピン番号, 値) 例えば 10 番ピンにモーターがつながっている場合、以下のよ うに on/off できる navigator.mozGpio.write(10, 1) で on navigator.mozGpio.write(10, 0) で off navigator.mozGpio.read(ピン番号, 値)
- 26. Web I2C API WebI2C API navigator.mozI2c.getI2cDevice(デバイス名,アドレス) I2c デバイスの取得 i2c_device.write/read(レジスタアドレス, 値); レジスタへの書き込み、レジスタの読み取り 例 DRV8830 を用いたモーター制御 var i2c_device = navigator.mozI2c.getI2cDevice("/dev/i2c-1", 0x64); i2c_device.write(0x00, 0xfd);
- 27. まとめ HTML5 でもロボットを このように HTML5でもロボットを動かせるようになって きています 他にも Tessel や Espruino 等、 JavaScript で動かせる ハードウェアがあります 楽しいのでぜひ！
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