ROS_ServoDriverHAT

PCA9685HAT基盤をRaspberry pi で使うためのROSパッケージ.
最大で16台のサーボモータを同時に指定した角度に動かすことができます.

動作環境

Raspberry pi 3 b+
ubuntu 20.04 server
ROS Noetic

前提条件

本パッケージは千葉工業大学ロボットシステム学の講義内で作成したパッケージに変更を加えたものです.また,それに合わせて講義内の環境構築方法に沿って進めております.
PCA9685 ServoDriverHATデータシート

使うもの

Raspberry pi 3b+
PCA9685 ServoDriverHAT
Futaba s3003 (同シリーズs3010でも動作確認をしております)
12V 直流電源 (RAspberry piの電源も兼ねます)

取り付け方法

Raspberry piのgpioピンにHAT基盤を取り付ける.
信号線,電源,GNDの向きに注意してサーボのケーブルをHAT基板に取り付ける.
12Vの出力端子をHAT基板に注意して取り付ける.
配線を確認し , 12V電源をオンにする.

インストール方法

このパッケージ

cd ~/catkin_ws/src

git clone https://github.com/mibuchiyuta/ROS_ServoDriverHAT

cd ~/catkin_ws

catkin_make

source ~/.bashrc

I2Cの有効化

ファイルの編集をする

sudo vi /boot/firmware/config.txt

...
include syscfg.txt
include usercfg.txt

dtparam=i2c_arm=on #末尾にこの行を追加

sudo vi /etc/modules

...
# /etc/modules: kernel modules to load at boot time.
#
# This file contains the names of kernel modules that should be loaded
# at boot time, one per line. Lines beginning with "#" are ignored.

i2c-dev
i2c-bcm2708 #末尾にこの2行を追加

その後再起動してツールのインストールを行う

sudo reboot

sudo apt install i2c-tools

sudo apt install python3-smbus

Adafruit Python PCA9685 のインストール

sudo apt install python-pip python3-pip

sudo apt-get install git build-essential python-dev

cd ~

git clone https://github.com/adafruit/Adafruit_Python_PCA9685.git

cd Adafruit_Python_PCA9685

sudo python3 setup.py install

sudo pip install adafruit-pca9685

使用方法1

roslaunch を使う方法

cd ~/catkin_ws/

roslaunch servo_hat servo_hat.launch

...
process[deg_change-2]: started with pid [9555]
process[pulse_out-3]: started with pid [9560]

#0〜180の数字を入力

使用方法2

端末を2画面にし,rosrunを使う方法.

端末１

cd ~/catkin_ws/

rosrun servo_hat servo_hat.py

端末2

cd ~/catkin_ws/

rosrun servo_hat input_deg.py

deg = #0〜180の数字を入力

パルス変換の計算式

計測を行ったところ,s3003を0度から180度動かすときのパルス幅は100から570であることがわかった.従って以下の計算式をプログラムに用いている. また他の利用できるサーボモータを使用する場合,パルス幅の値を変えれば使用可能である.

deg * (570-100) / 180 + 100 = pulse

動作動画

ライセンス

ROS : BSD 3-Clause License
Adafruit Python PCA9685 : MIT License

MibuchiYuta / ROS_ServoDriverHAT