ダウンロード

対応ロボット： iRobot社 Roomba 500シリーズ（動作確認はRoomba 530で行っています）
対応OS：Windows 7　（Linux，MacOSも予定）
対応言語： C/C++, python（pythonラッパーで対応予定）
依存ライブラリ：なし

最新のソースコード

Github: http://github.com/ysuga/libRoomba

インストーラ

インストーラ: libRoombaSetup1.0

ソースコードからインストール

VS2008でソリューションファイルをビルドします．
demoプロジェクトを実行すると，libRoombaの使い方がわかると思います．

インストーラでインストール

MSIインストーラからインストールします．
インストールしたフォルダはLIBROOMBA_ROOTという環境変数が自動的に登録されますので，これを使うこともできます．

インストールしたフォルダは以下のようになっています．
include ・・・　ヘッダーファイル
bin ・・・ dllとデモ用プログラム
lib ・・・ ライブラリファイル
doc ・・・ ドキュメント
example ・・・ デモ用プログラムのプロジェクト

クラスリファレンス

インストーラに含まれています．ウェブからご覧になりたい方はこちらです．
http://ysuga.net/doc/libroomba/html/

概要

ロボットのハードウエアに依存した下位層のプログラムは，RTミドルウエア (RT-middleware, RTM) によって抽象化されます．さらに，RTミドルウエアの連携制御をおこなうプログラムもRTミドルウエアによって記述されます．

しかし，より複雑なシステムの記述のためには，RTミドルウエアの枠組みのみでは，サービスを指向した動作シーケンスを記述するには不十分です．

現状のRTミドルウエアの枠組みで多くのロボットが下図のような一点集中型の制御システムを採用しています．アクチュエータや音声合成などのモジュールのコンポーネント化は進んでいますが，サービスという単位で考えた場合，中央のコントローラRTCがすべてをつかさどっており，サービスの詳細に変更があった場合は，コントローラの内部の記述にあるシーケンス自体を設計しなおすことが必要です．

FIROSOPHYでは，ロボットの制御を有限状態マシン（Finite State Machine, FSM）として記述します．それぞれの状態 (State) をロボットの動作要素 (Motion Premitive) とし，その遷移 (transition) によって上位の動作シーケンス (Task Sequence) を記述するのです．

各状態はRTミドルウエア上の接続状態，すなわちRT Systemとし，状態遷移はその繋ぎ替えと活性化(activate)/不活性化(deactivate)に相当します．つまり開発者は，リーチングや歩行，しゃがみなどの単一(one-shot)，もしくは周期的な(cyclic) 動作を行うRT Systemを用意し，それらのRT Systemをつなぎ合わせることによって，上位のタスクを実現することができます．

これにより，歩行やリーチングなどの動作単位での再利用性が増します．また，歩行時の安定制御と直立時の安定制御で異なる場合，各状態での制御の切り替え，起動/停止などが行え，CPUのリソースの無駄を省くことが出来ます．

さらには，ロボットのハードウエアが異なる場合においても，サービスの提供を行うための動作シーケンスの部分のみを抽象化して扱うことが出来ます．つまり，目的地への移動が，歩行であるか，タイヤでの移動であるか，FIROSOPHY上の記述ではハードウエア部分に依存することが無くなります．こうしてハードウエアに依存する下位層に依存することなく，サービスの本質が記述されているモデルの開発資産を保つことが出来るのです．

ダウンロード

FIROSOPHYは以下のパッケージに分割して開発しています．
すべてのファイルにEclipseのプロジェクトファイルが追加されていますので，Eclipseにインポートしてください．EGitを使うと便利です．
OpenRTSystemBuilderはOpenRTM-aistが必要になるので，プロジェクトのビルドパスをOpenRTM-aist-Java***.jarと，付属してるcommons-cli-***.jarに設定してください．Windowsのインストーラでインストールすると，C:\Program Files\OpenRTM-aist\1.0\jarの中にあります．

OpenStateMachine

OpenStateMachineUI

OpenRTSystemBuilder

FIROSOPHYEngine

FIROSOPHY

このライブラリを使ったことによる損害に対して，ysugaは一切責任を負いません．
このライブラリのライセンスはGPLです．その他のライセンス契約を希望される方はysugaまでご連絡ください．

「コーディネータ側の例」
PC版(Win, VC2008)：
xbeemicrolib_coordinator110328

「エンドデバイス側の例」
PC版(Win, VC2008)：
xbeemicrolib_enddevice110328

CQ Mary版：
xbeemicrolib_mary110328（CQ Maryについてはこちらをご覧ください：【増刊】超小型ARMマイコン基板 特設ページ）

Coron版:
xbeemicrolib_coron110330（Coronについてはこちらをご覧ください：ロボット用マイコンボード「Coron」）

X-CTUのインストール

まずDigiインターナショナルのサイトに飛びます．

http://www.digi.com/

メニューから「Support」＞「Diagnostics, Utilities, and MIBs」を選択します．

現れた画面の選択肢を一番下までスクロールさせ，「X-CTU」を選んで，Selectボタンをクリックします．

X-CTUの5.1.4.1バージョンを選択してダウンロードし，インストールします．

XBeeのファームウェアのダウンロードと読み込み

次に，XBeeのファームウェア本体をダウンロードして，X-CTUに読み込ませる作業があります．
ウェブからダウンロードするボタンがあるのですが，僕の環境では上手く動かなかったので，手動で認識させる方法をお教えします．

先ほどのX-CTUのダウンロード画面から，「Firmware Updates」を選択します．

出てきたメニューから「XBee / XBee-Pro ZB (ZigBee) Adapters」を選択します．

ここからファームウェアをダウンロードしますが，一番上が新しいと思ったらハマります．冷静に「2×70」バージョンの最新版を選択します．2011年3月22日時点では下記のものです．

ダウンロードしたZipファイルは展開する必要がありません．
これをX-CTUがインストールされているフォルダにコピーします．
僕の環境では，
C:\Program Files (x86)\Digi\XCTU\update
というフォルダに置いておきました．

次にX-CTUを起動します．

まず，Modem Configurationのタブを選択します．

次に，「Download new versions」というボタンをクリックします

ここで「File」をえらび，先ほどのZIPファイルを選択すれば，X-CTUにファームウェアが読み込まれます．

X-CTUの使い方，に進んでください

X-CTUを起動する前に，PCにXBeeを接続します．XBeeの接続には，変換基板が必要になりますが，ysugaが動作を確認しているのは以下の2つです．
１．SparkFun XBee Explorer USB

http://www.sparkfun.com/products/8687

http://www.switch-science.com/products/detail.php?product_id=30

http://www.marutsu.co.jp/shohin_71503/

２．マルツパーツ　XB基板

http://www.marutsu.co.jp/shohin_104610/

XBee Explorerの方が入手性が高く，使ってるUSB変換チップがFTDI社のものなので信頼がおけます．通信モニタ用のLEDも付いています．ただし，リセットスイッチの取り付けが必要になります．
XB基板は使っているチップがシリコンラボラトリー社のCP210xシリーズでドライバを始めソフトウエアが酷いです．考え直してもらいたいですね．リセットボタンがあるのでこちらの方がこの用途には便利ですが･･･
このサイトでドライバのインストールの仕方を解説しているので，ハマった人がいたらそちらを確認してみてください．

http://ysuga.net/robot/micon/xb_driver_install

XBee Explorer USBのリセットスイッチは，裏面から見てRSTと書かれたピンと，GNDと書かれたピンの間にスイッチを挿入します．

ysugaはフリスクケースに入れて使っています．便利．

さて，XBeeをアダプタに取り付けますが，逆挿しが出来てしまうので，XBeeの刺し込み方向には十分注意してください．
アダプタをPCにUSB接続してからX-CTUを起動します．

自動的にCOMポートを検出してくれます（写真はXB基板を使った例）
ここで通信の設定をします．設定項目は以下のものです
１．ボーレート他，COMポートの設定
２．APIモードか，ATモードか，
３．APIモードの場合，AP=1かAP＝２か．
この設定がどれかひとつでも間違っていると通信が失敗します．

XBeeは購入時点では，ファームウェアが古く，
１．ボーレート9600，8ビットノンパリティ，1ストップビット，フロー無し
２．ATモード
３．設定の必要なし
のはずです．上の写真の設定のままで動くはずです．

「Test Query」ボタンを押して，下記のようなダイアログが出てくれば，一応は通信出来ています．このまま進みます．Unable Connectと出た場合は，上記の設定をいじって，何とか「ID=ホニャララ」が出るまで続けます．

次にModem Configurationを選択します．ここで「Modem」を「XB24-ZB」を選択します．

次にFunction Setを選択します．このライブラリはAPI通信に対応しています．
ZIGBEE COORDINATOR APIか，ZIGBEE ENDDEVICE APIに対応しています．ZIGBEE ROUTER APIにも対応予定です．
もちろん，それぞれがコーディネータとエンドデバイス，ルータに対応しています．コーディネータはネットワークに最低1台必要です．
コーディネータを例にとって説明します．

「Show Default」を選択すると，デフォルトの設定値が表示されます．

ここで「Always Update firmware」を選択状態にして，「Write」を押すとファームウェアのアップデートが始まります．
＊ファームウェアのアップデートは自己責任でお願いします．
ここで，リセットを求められるかもしれません．リセットしてあげてください．また，ファームウェアアップデート直後の通信が失敗することが多いのですが，大抵はアップデートが済んでいます．

アップデート後はAPIモードでなければ通信出来なくなります．X-CTUの最初の画面で，「Enable API」を選択してからTest Queryをクリックしてみてください．
Modem Configurationの画面で「Read」を行って，ファームウェアが表示されればアップデートは終了です．

この後，普通はPANIDなどの設定が必要ですが，僕のライブラリはライブラリ内でPANIDの設定が可能になっています．
「使い方」に進んでください．

まず，製品のファームウェアをX-CTUでアップデートする必要があります．
X-CTUによるアップデートの項をお読みください．

展開されるコードは，Visual Studio 2008でプログラムしたものです．
今後はArduino, Arduino FIO, Coron, CQ Mary基板に移植します．

展開されたファイルはコーディネータ側の例，エンドデバイス側の例，ともに同じlibxbeeを使っています．
ご自身で変更されるファイルは
1. xbee_conf.h
(2. uart.c)
3. main.c
だけだと思います．

1.xbee_conf.h

ZIGBEEネットワークに関する設定です．主な設定項目は
1. pan64bitID
PANIDで，ネットワークのIDです．すべてのデバイスで同じ値である必要があります．
2. NI_STRING_LENGTH, networkIdentifierString
ネットワークの識別子文字列です．coordinatorの場合は設定する必要がありません．なぜならコーディネータのアドレスは常にゼロだからです．エンドデバイス向けにデータを送信する場合は，libxbeeでは，この識別子からアドレスを解決します．たとえば以下のように設定します．

const char NI_STRING_LENGTH = 6; // This value should include null character.
const char* networkIdentifierString = “HELLO”;

NI_STRING_LENGTHには最後のヌル文字の文の長さも入れてあげます．

2.uart.c

COM番号を変更してあげてください．

3. main.c

コーディネータとエンドデバイスでは少し異なります．

エンドデバイス側はコーディネータにデータを送信するプログラムになっていますが，コーディネータのアドレスは常にゼロなので解決する必要がありません．
kbhit関数で常にキーボードを監視して，キーコードをXBeeに送信します．

コーディネータ側は「r」キーが押されるとエンドデバイスのアドレス解決を試みます．デフォルトでエンドデバイスの識別子は「HELLO」になっています．
他のキーを押すとデータが送信されます．

受信はmyRxPacketという関数で行います．mainの前の方で，XBee_registerOnRxPacketという関数を使って，myRxPacket関数を受信時のイベントハンドラとして登録してあります．これで受信時には自動的にこの関数が呼ばれます．
引数には送信元の64ビットアドレス，16ビットアドレス（どちらもネットワークアドレスです），データ本体とそのサイズが入っています．
例では単純にprintfするだけです．

エンドデバイス側のmain関数

#include 
#include 

#include "libxbee.h"

/**
 * @brief Event handler code. This function is automatically called when Data Packet is received from XBee module.
 * This function is called in XBee_polling function. The polling function must be called periodically.
 */
void myOnRxPacket(const char* addr64, const char* addr16, const char* dat, const unsigned short size)
{
	printf("Rx(%s)\n", dat);
}

/**
 * @brief Host Record
 * Host record must be resoved by calling XBee_resolve function before using it (except Coordinator record, because it's special.)
 */
XBeeHostRecord coordinator = HOST_RECORD_COORDINATOR;

/**
 * @brief main function.
 */
int main(int argc, char* argv[])
{
	/**
	 * Setup Xbee. Parameters of the network is configured in this function.
	 * Parameters can be changed by developer in "xbee_conf.h" file.
	 */
	XBee_setup();

	/**
	 * This function register the receive event handler.
	 */
	XBee_registerOnRxPacket(myOnRxPacket);

	/* Loop */
	while(1) {
		/* if keyboard is hit... */
		if(_kbhit()) {
			char c = _getch();
			XBee_transmit(&coordinator, &c, 1);
		}
		/**
		 * this function must be called periodically.
		 */
		XBee_polling();

	}
	return 0;
}

コーディネータ側のmain.c

#include 
#include 

#include "libxbee.h"

/**
 * @brief Event handler code. This function is automatically called when Data Packet is received from XBee module.
 * This function is called in XBee_polling function. The polling function must be called periodically.
 */
void myOnRxPacket(const char* addr64, const char* addr16, const char* dat, const unsigned short size)
{
	printf("Rx(%s)\n", dat);
}

/**
 * @brief Host Record
 * Host record must be resoved by calling XBee_resolve function before using it (except Coordinator record, because it's special.)
 */
XBeeHostRecord enddevice = HOST_RECORD_INITIALIZER("HELLO");

/**
 * @brief main function.
 */
int main(int argc, char* argv[])
{
	/**
	 * Setup Xbee. Parameters of the network is configured in this function.
	 * Parameters can be changed by developer in "xbee_conf.h" file.
	 */
	XBee_setup();

	/**
	 * This function register the receive event handler.
	 */
	XBee_registerOnRxPacket(myOnRxPacket);

	/* Loop */
	while(1) {
		/* if keyboard is hit... */
		if(_kbhit()) {
			char c = _getch();
			if(c == 'r') { /* The hit key is 'r', resolve record. */
				XBee_resolve(&enddevice);
				XBee_waitResolveDone();
			} else { /* other, transmit the key code. */
				XBee_transmit(&enddevice, &c, 1);
			}
		}
		/**
		 * this function must be called periodically.
		 */
		XBee_polling();

	}
	return 0;
}

最新のv3.0がリリースされました．

RTno (arduino側のライブラリ)

RTnoProxy (PC側の実行ファイル)

RTno_Ichi10

インストーラ (Win):
RTnoProxySetup015.zip
RTnoProxySetup014.zip
RTnoProxySetup013.zip
RTnoProxySetup011

１．arduinoの準備

arduinoの公式サイトから，arduino-1.0をダウンロードし，展開して任意のフォルダに配置してください．僕は通常はCドライブの直下に置いて，デスクトップやスタートメニューにarduino.exeに対するショートカットを配置しています．

２．OpenRTM-aistの準備

OpenRTM-aistの公式サイトから，OpenRTM-aist C++版をインストールします．サイトのトップからダウンロードできるインストーラで，すべてインストールされます．

３．RTnoのダウンロードと展開

GITHUBよりRTnoをダウンロードします．
https://github.com/ysuga/RTno
GITHUBからダウンロードする場合は，以下の図のリンクからダウンロードします．

展開すると，ysuga-RTno-XXXX (XXXXはコミットバージョン)が生成されます．
このフォルダの名前をRTnoに変更してください．

RTnoフォルダの直下には以下のファイルがあります．

• example ・・・ RTnoの実装例
• RTno.h ・・・ RTno本体の宣言
• RTno.cpp ・・・ RTnoのメインルーチン
• その他のソースコード

ファイルの展開ソフトによっては自動的に中間フォルダが生成されることがありますが，RTnoフォルダの直下にRTno.hなどのファイルがおかれる関係性は大事なので守ってください．

次はこのRTnoフォルダをarduinoで使えるように配置します．

４．RTnoの準備

RTnoはarduinoを配置したディレクトリの，librariesのフォルダに置きます．僕なら，
C:\arduino-1.0\libraries\にRTnoフォルダを置きます．

これでarduinoを起動したときに，「sketch」＞「import libraries」から，「RTno」が見られると思います．（RTnoでは，このインポート方法は使いません）

インストールの確認

５．RTnoProxyの準備

WindowsならばMSI形式のインストーラでインストールします．ダウンロードページからダウンロードしてください．スタートメニューの「ysuga_net」->「RTno」->「RTnoProxyComp」が実行ファイルへのショートカットです．

GITHUBからソースコードをダウンロードすることが出来ます．
https://github.com/ysuga/RTnoProxy

WindowsならばVC2008でRTnoProxy.slnを開き，Releaseでビルドしてください．
Linuxならばmakeしてください．binフォルダにあるRTnoProxyCompがRTnoProxyの実行ファイルです．

% unzip src.zip
% cd RTnoProxy20101115
% make

※インストールされたフォルダ（WindowsのバイナリインストールならC:\Program Files\ysuga_net\RTnoProxy内，ソースからコンパイルならコンパイルしたRTnoProxyフォルダ内のbinフォルダ内）には4つのファイルがあります．

• DataPortTestComp: テスト用コンポーネント
• RTnoProxy.conf: COMポート番号を設定するためのコンフィグファイル
• RTnoProxyComp: RTnoProxy本体
• rtc.conf: rtc.conf．ネームサーバーなどRTCの基本的設定をするためのファイル

１．arduinoマイコンボードへのプログラムの書き込み

今回はexampleフォルダにあるdigitalInOut.pdeを例にして練習しましょう．

arduinoからexampleフォルダのdigitalInOut.pdeを開きます．

本来はここでソースコードを変更します．
ゼロから開発する場合は，exampleフォルダ内のRTnoTemplate.pdeの名前を変更してから使うとよいでしょう．
このページに少しずつチュートリアルを追加していくので，それをご覧になると，最初の始め方がわかると思います．

ここから書き込みの準備に入ります．

ツール＞SerialPortでシリアルポートの番号を確認します．Windowsの場合はデバイスマネージャを使ってCOMポートの番号を確認してください．


またBoardで使用しているarduinoを選択してください．ちなみにこのプログラムはUbuntu9.10とarduino UNOで動作確認しています．

uploadボタンを押すと，自動的にコンパイルが始まり，arduinoにプログラムをアップロードします．

書き込みが終わると自動的にリセットされます．リセットされた状態でRTnoが書き込まれたarduinoマイコンボードは，PC側のRTnoProxyの実行を待っています．

２．RTnoProxyの設定

まず，arduinoがつながっているシリアルポートをRTnoProxyに読み込ませるための設定をします．
RTnoProxyをインストールしたフォルダ（WinならC:\Program Files\ysuga_net\RTnoProxy内，LinuxならコンパイルしたRTnoProxyフォルダ内のbinフォルダ内）の中の”RTnoProxy.conf”を変更します．通常は以下のようになっています．

  #conf.default.comport:\\\\.\\COM4
  conf.baudrate: 19200
  conf.default.comport:/dev/ttyACM2

＃はコメント行です．
Windowsで使う場合は，1行目の＃をはずし，適切なCOMポート番号を，デバイスマネージャで確認して設定してください．逆に最後の行はコメントにします．
(\\\\.\\というエスケープ文字列は大事です．COM9より大きい値を設定するための文字列です．）
Linuxの場合も同様で，dmesgコマンドなどで確認してください．

新しいバージョンより，ボーレートを変更出来るようになりました．
これはRTno (arduinoデバイス) 側と同じ値にする必要があります．通常は変更しないほうが良いと思いますが，XBeeとArduino FIOを使った無線通信＆書き込みの場合は，適宜変更すると便利です．近いうちに無線で使う方法についてチュートリアルをアップします(2011/04/27)

＊注意：
Windows 7とVistaのユーザには，設定ファイルがProgram Filesフォルダ内にあるので，UACに保護されてしまい，変更できません（できても仮想化されてしまって読みこめないのです）

解１）　お使いのテキストエディタを管理者権限で実行し，それから設定ファイルを開いて変更します．
解２）　UACを止めて編集します．
解３）　設定ファイルをデスクトップなどにコピーし，元のファイルを削除します．デスクトップ上で変更した上で，再度，プログラムフォルダにコピーします．

UACをとめちゃうのがシンプルですが，頻繁に変更しなければ解３が以外とオススメです．

３．RTnoProxyの起動

RTnoProxyはRTコンポーネントです．まずは，インストールしたネームサービスを起動します．Windowsならば，スタートメニューから，「OpenRTM-aist」＞「C++」＞「tools」＞「Start Naming Service」で起動します．
Linuxならばrtm-namingコマンドで起動します．引数としてポート番号を指定するのですが，デフォルトの2809はomniORBがデフォルトで使っているので使いにくいです．9999などを指定しましょう．異なるポート番号を使う場合は，RTnoProxyのrtc.confを適宜変更する必要があります(後述）．

ネームサーバーが実行されると，プロンプトに下図のような表示があります．

次に，RTnoProxyCompの設定を行います．先ほどのRTnoProxy.confと同じフォルダにrtc.confというRTコンポーネント用の設定ファイルがありますので，これを編集します．

corba.nameservers:127.0.0.1:2809
exec_cxt.periodic.rate:100.0
Test.RTnoProxy.config_file: RTnoProxy.conf
logger.enable:NO

大事なのは”corba.nameservers”と，”exec_cxt.periodic.rate”の値で，それぞれ，ネームサーバーのIPアドレス:ポート番号と，実行周期（単位Hz）を表しています．Linuxユーザの方は，先ほど変更したポート番号に変更するのが良いでしょう．IPアドレスと「：（コンマ）」で区切って入力してください．
＊やはり上記のRTnoProxy.confと同様にWin7やVistaを使っている方々にはUACの問題で変更が面倒です．すみません．

これで準備OKなので，RTnoProxyCompを実行します．実行に成功するとOpening SerialPort(COM*)…OK.と表示され，3秒停止後に，onInitializeが呼ばれます．この中でarduinoと通信しながら初期化処理が行われます．DigitalInOutでは，L型（TimedLongSeq)のin0というInPortとout0というOutPortが追加されたのが分かります．

もしRTnoProxyを再起動した場合，Windowsの場合は，COMオープン時にarduinoにリセットがかかりませんので，手動でResetボタンを押すか，抜き差しを行って下さい．

４．RTnoProxyのテスト

RT System Editorを起動します．Windows版ならばOpenRTM-aistと同時にインストールされていますので，toolsの中から選択すると良いでしょう． Linuxをお使いの場合はオフィシャルサイトよりダウンロードしてください．

RT System Editorの画面です．

まず，ネームサーバーに接続します（多くの場合はデフォルトの2809番ポートでネームサービスが動いていれば，起動時に自動的に接続されます）．下の図のボタンを押します．

先ほど指定したIPアドレスとポート番号を設定してください．

すると下図のようにネームサーバーが追加されます．

RTnoProxyが実行されていると，下図のようになります．

さらに同時にインストールされているDataPortTestCompを実行してください．Linuxユーザの方は同じbinフォルダにあります．

さて，これで準備が整いました．Fileから「Open New System Editor」を選択するか，「ON」の表示のボタンをクリックして，新しいSystem Editorを開きます．

左のメニューのDataPortTest0とRTnoProxy0をSystem Editorにドラッグ＆ドロップしてください．RTnoProxyの構造を確認し，所望のポートが追加されていることがわかります．

次にポートを接続します．DigitalInOutを使ったRTnoは，TimedLongSeq型の入力，出力ポートを一つずつ持っていますので，DataPortTest側も同じタイプのポートを接続してやります．

ドロップすると表示されるダイアログは，DataFlowがpushになっていることを確認してOKでいいです．

同様にRTnoProxyの出力ポートも接続します．

んで，Activateします．個別に右クリックしてactivateを選択するか，みどり三角形の再生ボタンをクリックします．Activateに成功すると，下図のようにRTCが緑色になります．

さて，この時点で，arduinoを見ると，RXとTXに対応したLEDが点滅しており，PCとの間で激しく通信している事がわかります．RTnoProxyの実行に合わせてarduino側とデータを同期しているからです

DataPortTestCompの画面を見ると，LongSeqの列に6つのデータが来ていますが，これはarduinoの2番ピンから7番ピンまでの入力です．ここにスイッチなどをつなぐと，値が変化するのが確認出来るはずです．

もしお使いのarduinoボードが「arduino UNO」ならば13番ピンにLEDが付いているので，これを点灯させてみましょう．

まず，キーボードから「L」を打ちます（Shiftを押しながら「Lキー」）．ちょっと効きづらいときがありますが，何度かやってみてください．

ここでDataPortTestの出力データの要素数を選択します．入力欄を6にしてください．

んで，「Enter」をおし，6個の数字を入力＆Enterします．ここでは，1[Enter]1[Enter]1[Enter]1[Enter]1[Enter]1[Enter]と入れます．

最後の数値を入力すると，直ちにarduinoにデータが送信され，LEDが点くはずです．「ゼロ」を6個送信するとLEDは消えます．

この値は8番ピンから13番ピンの出力に対応しています．他のピンにもLEDを取り付けてみてください．

digitalInOutのソースコード解説

Digital Input/Output

DigtalInOutの例を解説します．

まずはソースコード全文をお見せします．

/**
 * digitalInOut.pde
 * RTno is RT-middleware and arduino.
 *
 * Using RTno, arduino device can communicate any RT-components
 *  through the RTno-proxy component which is launched in PC.
 * Connect arduino with USB, and program with RTno library.
 * You do not have to define any protocols to establish communication
 *  between arduino and PC.
 *
 * Using RTno, you must not define the function "setup" and "loop".
 * Those functions are automatically defined in the RTno libarary.
 * You, developers, must define following functions:
 *  int onInitialize(void);
 *  int onActivated(void);
 *  int onDeactivated(void);
 *  int onExecute(void);
 *  int onError(void);
 *  int onReset(void);
 * These functions are spontaneously called by the RTno-proxy
 *  RT-component which is launched in the PC.
 */
 
#include <RTno.h>
 
/**
 * This function is called at first.
 * conf._default.baudrate: baudrate of serial communication
 * exec_cxt.periodic.type: reserved but not used.
 */
void rtcconf(void) {
  conf._default.baudrate = 19200;
  exec_cxt.periodic.type = ProxySynchronousExecutionContext;
}
 
/**
 * Declaration Division:
 *
 * DataPort and Data Buffer should be placed here.
 *
 * Currently, following 6 types are available.
 * TimedLong:
 * TimedDouble:
 * TimedFloat:
 * TimedLongSeq:
 * TimedDoubleSeq:
 * TimedFloatSeq:
 *
 * Please refer following comments. If you need to use some ports,
 * uncomment the line you want to declare.
 **/
TimedLongSeq in0;
InPort in0In("in0", in0);
 
TimedLongSeq out0;
OutPort out0Out("out0", out0);
 
//////////////////////////////////////////
// on_initialize
//
// This function is called in the initialization
// sequence. The sequence is triggered by the
// PC. When the RTnoRTC is launched in the PC,
// then, this function is remotely called
// through the USB cable.
// In on_initialize, usually DataPorts are added.
//
//////////////////////////////////////////
int RTno::onInitialize() {
  /* Data Ports are added in this section.
  */
  addInPort(in0In);
  addOutPort(out0Out);
 
  // Some initialization (like port direction setting)
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    pinMode(2+i, INPUT);
  }
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    pinMode(8+i, OUTPUT);
  }
 
  return RTC_OK;
}
 
////////////////////////////////////////////
// on_activated
// This function is called when the RTnoRTC
// is activated. When the activation, the RTnoRTC
// sends message to call this function remotely.
// If this function is failed (return value
// is RTC_ERROR), RTno will enter ERROR condition.
////////////////////////////////////////////
int RTno::onActivated() {
  // Write here initialization code.
 
  return RTC_OK;
}
 
/////////////////////////////////////////////
// on_deactivated
// This function is called when the RTnoRTC
// is deactivated.
/////////////////////////////////////////////
int RTno::onDeactivated()
{
  // Write here finalization code.
 
  return RTC_OK;
}
 
//////////////////////////////////////////////
// This function is repeatedly called when the
// RTno is in the ACTIVE condition.
// If this function is failed (return value is
// RTC_ERROR), RTno immediately enter into the
// ERROR condition.r
//////////////////////////////////////////////
int RTno::onExecute() {
 
  /*
   * Input digital data
   */
  if(in0In.isNew()) {
    in0In.read();
    for(int i = 0;i < in0.data.length() && i < 6;i++) {
      digitalWrite(8+i, in0.data[i]);
    }
  }
 
  /*
   * Output digital data in Voltage unit.
   */
  out0.data.length(6);
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    out0.data[i] = digitalRead(2+i);
  }
  out0Out.write();
 
  return RTC_OK;
}
 
//////////////////////////////////////
// on_error
// This function is repeatedly called when
// the RTno is in the ERROR condition.
// The ERROR condition can be recovered,
// when the RTno is reset.
///////////////////////////////////////
int RTno::onError()
{
  return RTC_OK;
}
 
////////////////////////////////////////
// This function is called when
// the RTno is reset. If on_reset is
// succeeded, the RTno will enter into
// the INACTIVE condition. If failed
// (return value is RTC_ERROR), RTno
// will stay in ERROR condition.ec
///////////////////////////////////////
int RTno::onReset()
{
  return RTC_OK;
}

まず冒頭でrtcconf関数を定義しています．この関数はRTnoデバイスの基本的な設定を行う部分で，現状は通信のボーレート設定に使います．

/**
 * This function is called at first.
 * conf._default.baudrate: baudrate of serial communication
 * exec_cxt.periodic.type: reserved but not used.
 */
void rtcconf(void) {
  conf._default.baudrate = 19200;
  exec_cxt.periodic.type = ProxySynchronousExecutionContext;
}

デフォルトではボーレートは19200になっています．exec_cxt.periodic.typeは周期実行のタイプの設定ですが，現状では使っていません．いずれ対応予定です (2011/04/27)

次にグローバルスコープでInPortとOutPort，およびデータを受けるバッファを宣言しています．

TimedLongSeq in0;
InPort in0In("in0", in0);
 
TimedLongSeq out0;
OutPort out0Out("out0", out0);

次にonInitializeでは，このポートを追加しています．さらに，ピンの入出力設定を行っています．2番ピンから7番ピンまでの6本がINPUTで，8番から13番まではOUTPUTです．

  addInPort(in0In);
  addOutPort(out0Out);
 
  // Some initialization (like port direction setting)
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    pinMode(2+i, INPUT);
  }
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    pinMode(8+i, OUTPUT);
  }

onActivatedとonDeactivatedでは何もしていませんが，ここにも初期化処理などを記述することが出来ます．

そしてonExecuteにメインの周期的な処理を記述します．

int RTno::onExecute() {
 
  /*
   * Input digital data
   */
  if(in0In.isNew()) {
    in0In.read();
    for(int i = 0;i < in0.data.length() && i < 6;i++) {
      digitalWrite(8+i, in0.data[i]);
    }
  }
 
  /*
   * Output digital data in Voltage unit.
   */
  out0.data.length(6);
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    out0.data[i] = digitalRead(2+i);
  }
  out0Out.write();
 
  return RTC_OK;
}

ここではin0Inのポートに入力してきたデータを，そのままdigitalWriteしています．さらにdigitalReadしたデータ（１か０）を，out0Outポートから出力しています．

Arduino公式サイト http://www.arduino.cc/

OpenRTM-aist公式サイト openrtm.org

まず回路を作ります

御用意するのは

• Arduino UNO
• ブレッドボード
• LED
• 抵抗470Ω
• タクトスイッチ
• ジャンパー線

Arduino入門みたいなセットに入ってたりしますね．→の「Arduinoをはじめようキット」だと全部そろうと思いますよ．

LEDは足が長い方が＋になると光ります．抵抗は足を曲げておきます．

下図のように抵抗とLEDをさします．抵抗をさし，抵抗の横の穴にLEDの長い方の足をさします．

抵抗の他方を5V端子に繋ぎます．

LEDの反対側の足と，Arduinoの8番ピンを繋ぎました

スイッチをブレッドボードに付けます

スイッチの片側はGND，反対側は2番ピンに入れました

図で表すとこんな感じ．

プログラム

Arduinoを起動します．

RTnoがインストールされているとします．

まずはOpenボタンで

RTnoTemplateのファイルを開きます

別の名前で保存します．ここはmyDigitalInOutと名前を付けました．

んで，ファイルを編集．コメントとかは省略してあります．

#include <RTno.h>
 
void rtcconf(void) {
  conf._default.baudrate = 57600;
  exec_cxt.periodic.type = ProxySynchronousExecutionContext;
}
 
TimedLongSeq in0; // 入力データの入る変数
InPort in0In("in0", in0); // 入力ポートの宣言．onInitializeで追加しないとだめ
 
TimedLongSeq out0; // 出力データを入れるための変数
OutPort out0Out("out0", out0); // 出力ポート．これも追加処理が必要
 
int RTno::onInitialize() {
  /* Data Ports are added in this section.  */
  addInPort(in0In); // 入力ポートの追加
  addOutPort(out0Out); // 出力ポートの追加
 
  // Some initialization (like port direction setting)
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    pinMode(2+i, INPUT);   // 2～7ピンを入力ピンに設定
    digitalWrite(2+i, HIGH); // ここで内部プルアップをONに
  }
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    pinMode(8+i, OUTPUT); // 8～13番ピンを出力に設定
  }
 
  return RTC_OK; 
}
 
int RTno::onExecute() {
 
  /* Input digital data  */
  if(in0In.isNew()) { // データが来ていたらIf文に入る
    in0In.read(); // ここでようやく読み込む
    for(int i = 0;i < in0.data.length() && i < 6;i++) { // length関数でシーケンス配列の長さが分かるので
      digitalWrite(8+i, in0.data[i]);  // 配列形式でアクセスできます
    }
  }
 
 
  /* Output digital data in Voltage unit. */
  out0.data.length(6); // length関数に引数を与えるとシーケンス配列の長さを設定できる
  for(int i = 0;i < 6;i++) {
    out0.data[i] = digitalRead(2+i); // 配列にデータを代入して
  }
  out0Out.write(); // ここでデータを出力ポートから排出
 
  return RTC_OK; 
}

さてうごくでしょうか？試してみます．

書き込み

Arduinoボードが接続されているCOMポートを選びます．デバイスマネージャで確認してみて下さい

アップロードします．アップロードボタンを押してください

Done Uploadingと出ればOKです．

テスト

（図は後日追加しますー）

1. NameServerを起動します．
2．スタート > プログラム > ysuga_net > RTno > RTnoProxy.confを変更して，Arduino UNOが接続されているCOMポートを選択します．

############# RTnoProxy.conf ###########
conf.default.comport:\\\\.\\COM10
conf.default.baudrate:57600
#conf.default.comport:/dev/ttyACM0
####################################

3. スタート > プログラム > ysuga_net > RTno > RTnoProxyComp.exeを実行します．
4. スタート > プログラム > ysuga_net > RTno > DataPortTestComp.exeを実行します．
5. スタート > プログラム > OpenRTM-aist > C++ > tools > RT System Editorを起動します．
6. File > New Online System Editorを選択して，エディタを開きます．下図のボタンでもOK．

7. NameServiceビューから，RTnoProxy0.rtcとDataPortTest0.rtcを，System Editorにドラッグ＆ドロップします
8. TimedLongSeq型のポート同士をつなぎます．

9. すべてActivateします
10. DataPortTestのウィンドウで「大文字のL」を入力してEnterすると，TimedLongSeq型のデータ送信モードになります
11. 最初にデータの数（ここでは6）を入力
12. 次に数字を入力してEnter（これを6回くりかえす）．
13．6回目を送信するとデータが送信される．
14．「0 0 0 0 0 0」を送るとLEDは点灯．「1 1 1 1 1 1」を送るとLEDは消えます
15. DataPortTestのウィンドウで「v」を入力してEnterするとデータポートに入力されたデータが表示されます．
16. スイッチを押しながら「v」するのと，スイッチを話しながら「v」するのを比べてください．

インストーラ:
DirectInputSetup1.2
ソースコード：
DirectInputRTC1.2

参考： OpenRTM-aist公式サイト

2. ダウンロードからDirectInputRTCをダウンロードします．

3a. インストーラをダウンロードした場合はインストーラを実行します．

3b. ソースコードからインストールする場合は，Visual C++ 2008(VC2008)，さらにDirectXのSDKが必要です．
3b.1. VC2008をインストールします．DirectX SDKをインストールします．
3b.2. 展開したフォルダ内のcopyprops.batを実行します．
3b.3. DirectInputRTC_vc9.slnファイルをVC2008で開きます．
3b.4. 構成を「Release」にします．
3b.5. プロジェクトのプロパティを開き，インクルードパスおよびライブラリパスをDirectXをインストールしたフォルダのincludeおよびlibに指定します．
3b.6 ビルドします．

ファイルの説明

インストールされたファイルは以下の通りです．

RT3DConnexion.dll

RT3DConnexionRTCを使うためのRTCの本体です．

RT3DConnexionCComp.exe

RT3DConnexionをロードする実行ファイルです．これを使えばすぐにRTCを試せます．

RT3DConnexionTest.dll

テスト用のRTCの本体です．

RT3DConnexionTestComp.exe

RT3DConnexionTest.dllをロードする実行ファイルです．

rtc.conf

RTCの状態を設定する設定ファイルです．

初めてのRT3DConnexion

Start Naming Service

OpenRTM-aist C++版をインストールしてください．
インストール後は，スタートメニューから「OpenRTM-aist」＞「C++」＞「tools」＞「Start Naming Service」と選択してネームサービスを起動します．

RT System Editorの実行

スタートメニューから「OpenRTM-aist」＞「C++」＞「tools」＞「RT System Editor」と選択してSystem Editorを起動します．

3DConnexionのドライバの実行

3DConnexionのサイトから対応するドライバをインストールします．
インストール後は，「3D Connexion」＞「3DConnexion 3DxWare」＞「Start Driver」でドライバが起動します．
認識されるとマウスのLEDが光ります．

RT3DConnexionおよびTestの実行

インストーラを使った場合は，スタートメニューから，ソースからコンパイルした方はbinフォルダの，RT3DConnexionComp.exeとRT3DConnexionTestComp.exeを実行します．

System Editorでのシステムの構築

System Editorを使って，RT3DConnexionとRT3DConnexionTestを表示し，必要なポートを接続します．

Activate

すべてのRTCをActiveにします．するとTest側のコンソールにマウスのデータが表示されます．

インストーラ:
RT3DConnexionSetup200

ソースコード：
RT3DConnexion200

参考： OpenRTM-aist公式サイト

2. ダウンロードからRT3DConnexionRTCをダウンロードします．

3a. インストーラをダウンロードした場合はインストーラを実行します．

3b. ソースコードからインストールする場合は，Visual C++ 2008(VC2008)が必要です．
3b.1. VC2008をインストールします．
3b.2. 展開したフォルダ内のcopyprops.batを実行します．
3b.3. RT3DConnexion_vc9.slnファイルをVC2008で開きます．
3b.4. 構成を「Release」にしてビルドします．
3b.4. binフォルダ内に必要なバイナリがあります．

ファイルの説明

インストールされたファイルは以下の通りです．

RT3DConnexion.dll

RT3DConnexionRTCを使うためのRTCの本体です．

RT3DConnexionCComp.exe

RT3DConnexionをロードする実行ファイルです．これを使えばすぐにRTCを試せます．

RT3DConnexionTest.dll

テスト用のRTCの本体です．

RT3DConnexionTestComp.exe

RT3DConnexionTest.dllをロードする実行ファイルです．

rtc.conf

RTCの状態を設定する設定ファイルです．

初めてのRT3DConnexion

Start Naming Service

OpenRTM-aist C++版をインストールしてください．
インストール後は，スタートメニューから「OpenRTM-aist」＞「C++」＞「tools」＞「Start Naming Service」と選択してネームサービスを起動します．

RT System Editorの実行

スタートメニューから「OpenRTM-aist」＞「C++」＞「tools」＞「RT System Editor」と選択してSystem Editorを起動します．

3DConnexionのドライバの実行

3DConnexionのサイトから対応するドライバをインストールします．
インストール後は，「3D Connexion」＞「3DConnexion 3DxWare」＞「Start Driver」でドライバが起動します．
認識されるとマウスのLEDが光ります．

RT3DConnexionおよびTestの実行

インストーラを使った場合は，スタートメニューから，ソースからコンパイルした方はbinフォルダの，RT3DConnexionComp.exeとRT3DConnexionTestComp.exeを実行します．

System Editorでのシステムの構築

System Editorを使って，RT3DConnexionとRT3DConnexionTestを表示し，必要なポートを接続します．

Activate

すべてのRTCをActiveにします．するとTest側のコンソールにマウスのデータが表示されます．