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Mbed OSを用いて近藤科学ICS 3.5 サーボを使用するライブラリ

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TNCT-Mechatech/ICSservo

 
 

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STM32-Arduino-ICSservo

STM32 x Arduino にて近藤科学ICS 3.5 サーボを使用するライブラリです。(プリメイドAI含む)

※このページの情報は結構古いです。特にArduino IDE でのSTM32ボード情報は新しいものがあるはずです。このライブラリは古いボード情報での利用前提となっていますのでご注意下さい。


プリメイドAIハックで初めてロボットいじりの楽しさを知ったので、是非いろんな方に使ってほしいです。
何かありましたら、Issues(掲示板)の方でお教えいただけると幸いです。

近藤科学のICS 3.5/3.6ソフトウェアマニュアルに則り実装しています。
https://kondo-robot.com/faq/ics3-5_3-6softwaremanual_2

●機能

サーボ移動、脱力(現在位置確認も)
ID 読み書き(通常コマンド、ホスト-サーボを1対1接続時)
全パラメータ読み書き(EEPROM含む)(ストレッチ、スピード、パンチ、デッドバンド、ダンピング、セイフタイマー、回転モード、PWM禁止、リバースモード、上下リミット、通信速度、温度制限、電流制限、レスポンス、オフセット、キャラスタリスティックチェンジのストレッチ1-3)
EEPROM書き込みを行う set_EEPROM 関数のみ、現在はベータ版としておきます。必要な方のみコード内容をご理解の上、set_EEPROM関数をお使いください。詳しくは下の方に書きました。

(独自)サーボ脱力後に同位置で即動作(現在位置確認用として)
(独自)ID読み書き(EEPROM書き替えにより、複数接続時でも可能)
(独自)ID指定によるサーボ存在確認

●動作確認

プリメイドAI(STM32F102)、BluePill(同F103)

●利用する想定回路

プリメイドAIであれば、回路はそのままで利用できます。

プリメイドAI内回路における1線式UARTを想定しています。
近藤科学公式のArduino ICSサーボライブラリとの違いは、2線式か1線式か、の利用回路の違いです。
公式の回路は3ステートバッファを用意するものですが、1線式は回路がシンプルになるのがメリットです。

BluePill(STM32F103)等であれば、
STM32F103 - レベルコンバータ(3.3V-5V) - ICSサーボ
接続するpin番号 は、
Serial2: PA2
Serial3: PB10
となっております。
(Serial1: PA9) 当ライブラリではSerial1はデバッグ用として利用想定しています。Serial2-3を利用下さい。
レベルコンバータは、私は秋月電子のこちらを利用しました。(3.3Vでも動いてはいましたが。)
4ビット双方向ロジックレベル変換モジュール BSS138使用
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-13837/
電源・GNDは別途用意してください。信号線(5V)、HV系(9-12V)、MV系(6-7.4V)
私はプリメイドAI回路と同様に、ダンピング?抵抗(直列、330表記、33Ω?)・プルアップ抵抗(333表記、33kΩ)も接続しました。

●利用方法

https://github.com/devemin/Pre-maiduino
をご覧いただき、Arduino IDE にSTM32ボード情報をインストールしてください。
プリメイドAIの場合は、上記に記載の通り、書き込み保護解除とともに、元ファーム消去が必要となります(元ファームのバックアップ不可)。
STM32とPCの接続は、ST Linkケーブルを利用します。
その後、当ライブラリのコードをArduino IDE にて開いてビルド、STM32に転送してもらえば利用できるかと思います。

●コード例

ICS_library.ino の コード内 loop() に処理サンプルを書いてありますので、ご覧ください。
あえて1ファイルにクラスのコードをまとめてありますので、必要に応じ適宜別ファイルに移すなどしてください。

IcsCommunication ics2(Serial2); //HV
IcsCommunication ics3(Serial3); //MV

void setup() {
  ics2.begin(SERIAL2_BAUDRATE, 50, true);   //初期化
  ics3.begin(SERIAL3_BAUDRATE, 50, true);
}
void loop() {
  int retval;
  retval = ics3.set_position(11, 7500);     //サーボ移動(ID, ポジション)
  delay(500);
  retval = ics3.set_position(11, 8000);
  delay(500);
} 


●(重要!)EEPROM書き込みを行う set_EEPROM 関数について

set_EEPROM 関数以外は、安全に使えますので思う存分使ってください。
EEPROM書き込み処理を行う set_EEPROM 関数についてですが、自分の個体では問題なく使えてますし、充分注意してコーディングしたつもりですが、万が一バグやバッファオーバーランで書き込みデータが狂うと最悪サーボ修理(800円)となります。(EEPROM内でデータ変更不可の部分があり、そこを変えて書き込んでしまうとサーボ内マイコンの処理がおかしくなる)
一応この関数はベータ版としておきます。
使用例: https://twitter.com/devemin/status/1169402692139044865?s=19
set_EEPROM 関数をご利用の方は、まず1か所(手先など)からお試し頂き、その後、他の場所に使ってみてください。万が一エラーの出た方は、エラーコードやコーディングとともにお教え頂ければ幸いです。(エラーコードが出たからといって、即サーボ破損というわけではありません。)
処理時間は1回 500msほどかかります。書き込み処理の途中で電源を切ったりリセットするのももちろん危ないと思います。
ご理解の上、ご自身の責任でご利用ください。心配な方は、パラメータ書き換えに関しては公式ICSマネージャから行ってください。
実機使用のデータやフィードバックが集まり次第、情報更新し、ベータ扱いを解除したいと思います。

●補足

秋月にたくさん売ってるNucleo ボードもSTM32シリーズが使われていますので、当ライブラリが使用できるかと思います。
また、内部のtransceive 関数と通信速度等を書き替えれば他機種でも使えるかと思います。(他Arduino機種など)
上位のICS 3.6規格には現在位置取得コマンドが存在しますが、それもtranscieve 関数を利用してもらえば、簡単に追加実装できると思います。

●作成者

devemin

●ライセンス


MIT License

●Thanks!

@GOROman ( https://twitter.com/GOROman )
@izm ( https://twitter.com/izm)
@kazzlog ( https://twitter.com/kazzlog )
@Schwarz_Sardine ( https://twitter.com/Schwarz_Sardine )
@witch_kazumin ( https://twitter.com/witch_kazumin )
and my twitter-follower...!

●注意事項

当ライブラリから発生する事象に対し、責任は全て利用者にあります。
コードをよくご理解の上、ご利用下さい。

●更新履歴

ver 0.50: publish

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