KR260のロボットをゲームコントローラから制御する

KR260とゲームコントローラを使って、DCモータを制御してみました。

ワイヤレスで遠隔からKR260のロボットを制御できるようになりました。

Pyhtonでロボットのアクチュエータを動かす旨を紹介します

KR260のロボットをゲームコントローラから制御する
ワイヤレス　ゲームコントローラー
inputsのインストール
LEDをゲームコントローラから制御する
モータをゲームコントローラから制御する
まとめ

KR260のロボットをゲームコントローラから制御する

ゲームコントローラからKR260のロボットを動かしてみました。

将来は自動制御しますが、アクチュエータの動作確認用のテストを行っています。

ワイヤレスのゲームコントローラーを使うことで遠隔制御しています。

DCモータをロボットのアクチュエータとして使用しています

自作のモータドライバ基板に、KR260のPWMやGPIOを送ることで制御しています。

ゲームコントローラーのスティックを動かすことで、ロボットカーのタイヤを動かしています。

PWMによりモータ回転数を制御をしています。

ボタンを押すことで、GPIOからロボットアームの動かしています。

プログラム・コントローラの詳細について紹介していきます。

ワイヤレス　ゲームコントローラー

ワイヤレスのゲームコントローラーを使いました。

エレコムワイヤレスゲームパッド JC-U4113SBK　です。

PC用ですが、KR260にも問題なく使えました。

エレコムワイヤレスゲームパッド 13ボタン Xinput 振動連射高耐久ブラック JC-U4113SBK

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inputsのインストール

今回KR260のPYNQ、つまりPythonで制御していきます。

ゲームコントローラーのライブラリはinputsを使用しました。

ディスプレイ・GUIがない状態でも動かせるようにしたいためです。

pip install inputs

1	pip install inputs

実際に動かしたプログラム(.ipynb)は下記のGitHubに置いています。

https://github.com/iotengineer22/AMD-Pervasive-AI-Developer-Contest/blob/main/jupyter_notebooks/pynq-original-dpu-model/controller-pwm-gpio-test.ipynb

この記事では、inputsに関連する箇所をメインに紹介します。

最初にゲームコントローラがいるかを確認させています。

from inputs import devices

# Retrieve the gamepad device
gamepads = devices.gamepads
print(gamepads)
if not gamepads:
    raise ValueError("No gamepad found.")

from inputs import devices

# Retrieve the gamepad device

gamepads = devices.gamepads

print(gamepads)

if not gamepads:

raise ValueError("No gamepad found.")

ロボットのタイヤモータ箇所です。

コントローラのスティックの押し込み量で、PWMの出力を制御できるようにしました。

押し込み量を8つのセグメントに分割して、正転反転・PWMの出力を切り替えています。

#Left(B)-motor_set
def control_motor_based_on_joy_ly(joy_ly):
    # Control motor based on joy_ly value divided into 8 segments
    if 0 <= joy_ly < 32:  # Segment 1
        set_motor_B_pwm(99, 'forward')
    elif 32 <= joy_ly < 64:  # Segment 2
        set_motor_B_pwm(50, 'forward')
    elif 64 <= joy_ly < 96:  # Segment 3
        set_motor_B_pwm(10, 'forward')
    elif 96 <= joy_ly < 128:  # Segment 4
        set_motor_B_pwm(0, 'coast') # Consider this as neutral or coast
    elif 128 <= joy_ly < 160:  # Segment 5
        set_motor_B_pwm(0, 'coast') # Consider this as neutral or coast
    elif 160 <= joy_ly < 192:  # Segment 6
        set_motor_B_pwm(10, 'reverse')
    elif 192 <= joy_ly < 224:  # Segment 7
        set_motor_B_pwm(50, 'reverse')
    elif 224 <= joy_ly <= 255:  # Segment 8
        set_motor_B_pwm(99, 'reverse')

#Left(B)-motor_set

def control_motor_based_on_joy_ly(joy_ly):

# Control motor based on joy_ly value divided into 8 segments

if 0 <= joy_ly < 32: # Segment 1

set_motor_B_pwm(99, 'forward')

elif 32 <= joy_ly < 64: # Segment 2

set_motor_B_pwm(50, 'forward')

elif 64 <= joy_ly < 96: # Segment 3

set_motor_B_pwm(10, 'forward')

elif 96 <= joy_ly < 128: # Segment 4

set_motor_B_pwm(0, 'coast') # Consider this as neutral or coast

elif 128 <= joy_ly < 160: # Segment 5

set_motor_B_pwm(0, 'coast') # Consider this as neutral or coast

elif 160 <= joy_ly < 192: # Segment 6

set_motor_B_pwm(10, 'reverse')

elif 192 <= joy_ly < 224: # Segment 7

set_motor_B_pwm(50, 'reverse')

elif 224 <= joy_ly <= 255: # Segment 8

set_motor_B_pwm(99, 'reverse')

ロボットのアーム箇所です。

KR260に設定した、GPIOのレジスタを叩いてモータを動かしています。

指定の時間分GPIOをONするようにしています。

def control_motor_based_on_arm_f(h_time):
    gpio_out.write(0x27,mask) #arm_forward
    time.sleep(h_time)  # Wait
    gpio_out.write(0x07,mask) #arm_free

def control_motor_based_on_arm_f(h_time):

gpio_out.write(0x27,mask) #arm_forward

time.sleep(h_time) # Wait

gpio_out.write(0x07,mask) #arm_free

実際にコントローラからモータ制御したメインプログラム箇所です。

コントローラの入力に反応して、タイヤの左右両モータ、アームのモータに制御指示しています。

from inputs import get_gamepad

# Loop to monitor joystick input and control the motor based on it
try:
    while True:
        events = get_gamepad()
        for event in events:
            if event.ev_type == 'Absolute' and event.code == 'ABS_Y':  #Left(B)-motor
                print(event.state)
                print(event.code)
                joy_ly = int(event.state)
                control_motor_based_on_joy_ly(joy_ly)
            elif  event.ev_type == 'Absolute' and event.code == 'ABS_Z': #Right(A)-motor
                print(event.state)
                print(event.code)
                joy_ry = int(event.state)
                control_motor_based_on_joy_ry(joy_ry)
            elif  event.code == 'BTN_C':
                print(event.code)
                control_motor_based_on_arm_f(0.3)
            elif  event.code == 'BTN_EAST':
                print(event.code)
                control_motor_based_on_arm_r(0.3)
                
except KeyboardInterrupt:
    gpio_out.write(0x00,mask) #Blue_led_off + 2*motor_driver_disenable
    print("Exiting program.")