誤家庭モータをROS1で回してみた（MAXON EPOS4）

2021/02/20更新：ROS2で動くパッケージを作成しました。

誤家庭モータをROS2で回してみた(EPOS4) - えいあーる・れいの技術日記

　ロボット製作者なら誰でも知っているMAXONモータ。性能も価格もぶっ飛んでいることで有名ですね。

　私は過去に技術奨学金を獲得したことがあり、その予算でMAXONモータと専用モータドライバ(EPOS4)を2セット購入しました。学生で自分で自由に使えるMAXONを持っているのは自分の強み(?)だと思っています。

　所持しているモータはRE35+GP32A+HEDL5540で、モータドライバはEPOS4です。モータセットが￥69000で、モータドライバが￥72,600…1セットだけで高コスパゲーミングPC組むだけの予算組めそう。

www.maxongroup.co.jp

　しかし、MAXONモータドライバは高額故に実装例があまりありません（Githubで検索してみてください）。いくつかのROS1向けのパッケージを探して使ってみたのですが、解説が全く無いこともあり動かず…

　そこで、自分でライブラリを編集してROS1向けにプログラムし直しました。残念ながら、このプログラムではオドメトリが取れません。

f:id:Ray_ar:20210205124608p:plain

ROS1環境の罠？

　MAXONモータにはWindows向けとLinux向けのAPIが提供されています。どちらもC++だったと思います。APIは、Definitions.hとlibEposCmd.soとlibftd2xx.so（シンボリックリンク）で構成されています。それらをCMakeLists.txtで-lEposCmdでリンク付けすることで使用可能になります。

　しかし、-lEposCmdは、ROS1の環境を読み込むと必ずビルドが失敗してしまいます。この原因は私もよくわかっていません。

　また、ROS1環境外でビルドしたプログラムをROS1環境で実行しても必ず失敗してしまいます。具体的には、EPOS4との通信開始が失敗しているようです。EPOSxドライバ自体は前からあったので、もしかしたら今の環境では動かないのかもしれません。これは、詳しいことが分かれば書くかもしれません。(誰得なのか)

原始的な方法を使う

　ROS1環境のロードが禁止となるとROS1との通信は絶望的になります。ROS masterと通信ができなくなるからです。そこで、共通のファイルを編集→読み込み→編集→読み込み…を繰り返すことで通信をすることにしました。オドメトリを取ることはかなり難しくなってしまいますが、Realsense T265やVelodyne Lidarもあるので私はそれほど気にしませんでした。

　実際のプログラムでは、1輪ごとにテキストファイルを指定し、fstreamを用いてrpmが記載されている1行目のみを読み取り、値の変化を検知したときにモータに対してコマンドを送信するようにしました。許しがたいアルゴリズムではありますが、実装時間は最小限にしたいと思っていたので妥協しました。

　次にROS1側のプログラムです。ROS1側では、Twistメッセージを受け取ったらlinear.xとangular.zをもとに2輪それぞれの速度を算出し、速度の変化があれば、テキストを編集します。Twistの送信はキーボードやジョイスティックの情報を使えばいいと思います。

　結果、MAXONモータプログラムを作ることを思い立ってから4日程度で完成しました。ライブラリは自分の使いやすいように改造しているので、プログラムの追記もそんなに苦労しないと思います。