[Genuino 101][Johnny-Five] サーボ機構の制御

車輪開発大好きおたいがです。こんにちは。( 挨拶 )

今回は Genuino 101 ( 以下 Genuino ) と Johnny-Five を使用したサーボ機構の制御についてまとめてみました。

ちなみに、サーボ機構とは、物体の位置、方位、姿勢などを制御量として、目標値に追従するように自動で作動する機構のことです。そしてサーボは、ラテン語の Servus ( 奴隷 ) が語源といわれ、『奴隷は命令 ( 指令 ) に対して忠実に動く ( 動作する ) 』の意から、一般的にサーボと呼んでいる…とのことです。( 引用 : http://fa-faq.mitsubishielectric.co.jp/faq/show/10761?category_id=574 )

動作環境・道具など

• Genuino 101
• Genuino 101 に挿せる AC アダプタ ( 12V 1A )
• USB ケーブル
• ジャンパーワイヤ
• スタンダード サーボ ( Parallax 社製 )
• Windows 7 Pro (64bit)
• Arduino IDE 1.6.9 ( セットアップ記事を参考にしてください )
• Node.js v4.4.7

回路図

配線はシンプルです。電源と GND をそれぞれサーボに繋ぎ、デジタル PWM のピンを I/O ケーブルに接続します。

また、回路図には含まれてませんが AC アダプタが必須です。USB の電力だけではサーボを動かすことができず、実行時に以下のようなエラーが発生することを確認しました。

events.js:72
        throw er; // Unhandled 'error' event
              ^
Error: Writing to COM port (GetOverlappedResult): File not found

サンプルスケッチ ( プログラム ) をボードに書き込む

Genuino に StandardFirmata スケッチを書き込みます。
( 参照 : https://dev.classmethod.jp/hardware/johnny-five-genuino-101-debut/#toc--- )

Johnny-Five 実行用のサンプルプロジェクト作成および実行

Johnny-Five の導入および実行するためのプロジェクトを用意します。任意のプロジェクトディレクトリを作成して移動したあとに、下記コマンドを入力します。

package.json の初期化

$npm init

Johnny-Five のダウンロード

$npm install johnny-five

サンプルコードの作成

var five = require('johnny-five');
// Genuino が接続されているポート番号 ( `/dev/tty*` (Mac/Linux) or `COM*` (Windows) )
var board = new five.Board({ 'port': 'COM8' });
board.on('ready', function() {
  var servo = new five.Servo({
    'pin' : 9
  });
  this.repl.inject({
    'servo' : servo
  });
});

実行

$node index

上記コードを実行すると、サーボがコマンドで制御できるようになります。( Servo クラス…便利です )

コマンドの例

最小値～最大値の行き来の繰返し

>>servo.sweep()

停止

>>servo.stop()

可動域内の任意の値に移動

>>servo.to(90)

コマンドでは実行できませんが servo.sweep() メソッドには、以下のようなオプションも用意されています。

10 秒掛けて、45~135 度の可動域を移動する

servo.sweep({
  'range'    : [45, 135],
  'interval' : 10000
});

結果

servo.sweep() で繰り返し稼働するサーボの状態をご覧ください。

わずか数行のコードで、サーボの制御ができるとジョニー…おそろしい子。。。