サンプルコードの説明

サンプルコードの説明

ここから、NXTRTC.py に先ほど作成した NXTBrick.py の機能を組み込んでいきます。

  • NXTBrick.py のインポート NXTBrick クラスを使用するために NXBrick.py をインポートします。 import の記述方法は、下記のように拡張子(.py)を除いたファイル名を指定します。
     import NXTBrick
  • onInitialize(self) の実装 onInitialize()で、NXTBrick クラスのインスタンス化を行います。 NXTBrick クラスのインスタンス化過程にてエラーが発生した場合、RTC_ERROR が戻り 終了状態へ遷移します。
            # create NXTBrick object
            try:
                self._nxtbrick = NXTBrick.NXTBrick()
            except:
                print "NXTBrick create failed."""
                return RTC.RTC_ERROR
  • onActivated(self, ec_id),onDeactivated(self, ec_id) の実装 onActivated(),onDeactivated()では、NXTBrickクラスのresetPosition() メソッドをコールします。
            self._nxtbrick.resetPosition() 
  • onExecute(self, ec_id) の実装 onExecute() では、下記の処理を行ってます。
    • データ InPort からの速度の読み込み。
    • Configuration 機能を用い NXT のどのポートへ速度出力を行うかを決定。
    • NXTBrick の setMotors() メソッドにてモーターへ速度を出力。
    • NXTBrick の getSensors() にて NTX の超音波センサー値を取得し、データがあれば OutPort から出力。
    • NXTBrick の getMotors() にて NTX の回転角度[deg]を取得し、データがあれば OutPort から出力。

上記をまとめたサンプルコードを以下に示す。

 #!/usr/bin/env python
 # -*- coding:shift_jis -*-
 # -*- Python -*-
 
 import sys
 import time
 sys.path.append(".")
 
 # Import RTM module
 import OpenRTM
 import RTC
  
 # import NXTBrick class
 import NXTBrick
  
 # This module's spesification
 # <rtc-template block="module_spec">
 nxtrtc_spec = ["implementation_id", "NXTRTC", 
          "type_name",         "NXTRTC", 
          "description",       "NXT sample component", 
          "version",           "0.1", 
          "vendor",            "AIST", 
          "category",          "example", 
          "activity_type",     "DataFlowComponent", 
          "max_instance",      "10", 
          "language",          "Python", 
          "lang_type",         "SCRIPT",
          "conf.default.map", "A,B",
          ""]
 
 # </rtc-template>
 
 class NXTRTC(OpenRTM.DataFlowComponentBase):
     def __init__(self, manager):
         OpenRTM.DataFlowComponentBase.__init__(self, manager)
 
         # DataPorts initialization
         # <rtc-template block="data_ports">
         self._d_vel = RTC.TimedFloatSeq(RTC.Time(0,0),[])
         self._velIn = OpenRTM.InPort("vel", self._d_vel, OpenRTM.RingBuffer(8))
         self.registerInPort("vel",self._velIn)
         self._d_pos = RTC.TimedFloatSeq(RTC.Time(0,0),[])
         self._posOut = OpenRTM.OutPort("pos", self._d_pos, OpenRTM.RingBuffer(8))
         self.registerOutPort("pos",self._posOut)
         self._d_sens = RTC.TimedFloatSeq(RTC.Time(0,0),[])
         self._sensOut = OpenRTM.OutPort("sens", self._d_sens, OpenRTM.RingBuffer(8))
         self.registerOutPort("sens",self._sensOut)
 
         # initialize of configuration-data.
         # <rtc-template block="configurations">
         self._map = [['A', 'B']]
         self._nxtbrick = None
         self._mapping = {'A':0,'B':1,'C':2}
          
     def onInitialize(self):
         # Bind variables and configuration variable
         # <rtc-template block="bind_config">
         self.bindParameter("map", self._map, "A,B")
 
         # create NXTBrick object
         try:
             print "Connecting to NXT brick ...."
             self._nxtbrick = NXTBrick.NXTBrick()
             print "Connection established."
         except:
             print "NXTBrick connection failed."
             return RTC.RTC_ERROR
 
         return RTC.RTC_OK
 
     def onFinalize(self):
         self._nxtbrick.close()
 
     def onActivated(self, ec_id):
         # reset NXTBrick's position.
         self._nxtbrick.resetPosition()
 
         return RTC.RTC_OK
 
     def onDeactivated(self, ec_id):
         # reset NXTBrick's position.
         self._nxtbrick.resetPosition()
 
         return RTC.RTC_OK
 
     def onExecute(self, ec_id):
         cnt = 0
         # check new data.
         if self._velIn.isNew():
             # read velocity data from inport.
             self._d_vel = self._velIn.read()
             vel_ = [0,0,0]
             vel_[self._mapping[self._map[0][0]]] = self._d_vel.data[0]
             vel_[self._mapping[self._map[0][1]]] = self._d_vel.data[1]
             # set velocity
             self._nxtbrick.setMotors(vel_)
 
         # get sensor data.
         sensor_   = self._nxtbrick.getSensors()
         if sensor_:
             self._d_sens.data = sensor_
             self._sensOut.write()
 
         # get position data.
         position_ = self._nxtbrick.getMotors()
         if position_:
             self._d_pos.data =                  [position_[self._mapping[self._map[0][0]]][9],                       position_[self._mapping[self._map[0][1]]][9]]
         # write position data to outport.
         self._posOut.write()
 
         return RTC.RTC_OK
 
   def MyModuleInit(manager):
     profile = OpenRTM.Properties(defaults_str=nxtrtc_spec)
     manager.registerFactory(profile,
                             NXTRTC,
                             OpenRTM.Delete)
 
     # Create a component
     comp = manager.createComponent("NXTRTC")
 
  def main():
     mgr = OpenRTM.Manager.init(len(sys.argv), sys.argv)
     #mgr = OpenRTM.Manager.init(sys.argv)
     mgr.setModuleInitProc(MyModuleInit)
     mgr.activateManager()
     mgr.runManager()
 
 if __name__ == "__main__":
     main()

サンプルコードの説明(コールバックオブジェクトの使用例)

このサンプルでは上記のサンプルにコールバック OnWrite を追加し、InPort のバッファへデータが書き込まれた際にモーターへの速度出力を行うように拡張します。

  • コールバッククラス
    下記のようにコールバッククラスを記述します。

 # @class CallBackClass
 # @brief callback class
 #
 # when data is written in the buffer of InPort,
 # it is called.
 class CallBackClass:
     def __init__(self, nxtbrick_, map_):
         self._nxtbrick = nxtbrick_
         self._map = map_
         self._mapping = {'A':0,'B':1,'C':2}
 
     def __call__(self, pData):
         vel_ = [0,0,0]
         vel_[self._mapping[self._map[0][0]]] = pData.data[0]
         vel_[self._mapping[self._map[0][1]]] = pData.data[1]
         # set velocity
         self._nxtbrick.setMotors(vel_)

このクラスでは、NTXBrick クラスのオブジェクトとコンフィギュレーション変数 map を引数にとります。

  • コールバッククラスの登録
    下記のように、setOnWrite() メソッドにてコールバックオブジェクトを登録します。

   # set callback class
   self._velIn.setOnWrite(CallBackClass(self._ntxbrick,self._map))

setOnWrite() により、InPort へデータが書き込まれた際に、CallBackClassのcall() メソッドが呼ばれるようになります。

上記をまとめたサンプルコードを以下に示す。

 #!/usr/bin/env python
 # -*- coding:shift_jis -*-
 # -*- Python -*-
 
 import sys
 import time
 sys.path.append(".")
 
 # Import RTM module
 import OpenRTM
 import RTC
  
 # import NXTBrick class
 import NXTBrick
 
  # This module's spesification
 # <rtc-template block="module_spec">
 nxtrtc_spec = ["implementation_id", "NXTRTC", 
          "type_name",         "NXTRTC", 
          "description",       "NXT sample component", 
          "version",           "0.1", 
          "vendor",            "AIST", 
          "category",          "example", 
          "activity_type",     "DataFlowComponent", 
          "max_instance",      "10", 
          "language",          "Python", 
          "lang_type",         "SCRIPT",
          "conf.default.map", "A,B",
          ""]
 
 # </rtc-template>
 
 # @class CallBackClass
 # @brief callback class
 #
 # when data is written in the buffer of InPort,
 # it is called.
 class CallBackClass:
     def __init__(self, nxtbrick_, map_):
         self._nxtbrick = nxtbrick_
         self._map = map_
         self._mapping = {'A':0,'B':1,'C':2}
 
     def __call__(self, pData):
         vel_ = [0,0,0]
         vel_[self._mapping[self._map[0][0]]] = pData.data[0]
         vel_[self._mapping[self._map[0][1]]] = pData.data[1]
         # set velocity
         self._nxtbrick.setMotors(vel_)
 
  class NXTRTC(OpenRTM.DataFlowComponentBase):
     def __init__(self, manager):
         OpenRTM.DataFlowComponentBase.__init__(self, manager)
 
         # DataPorts initialization
         # <rtc-template block="data_ports">
         self._d_vel = RTC.TimedFloatSeq(RTC.Time(0,0),[])
         self._velIn = OpenRTM.InPort("vel", self._d_vel, OpenRTM.RingBuffer(8))
         self.registerInPort("vel",self._velIn)
         self._d_pos = RTC.TimedFloatSeq(RTC.Time(0,0),[])
         self._posOut = OpenRTM.OutPort("pos", self._d_pos, OpenRTM.RingBuffer(8))
         self.registerOutPort("pos",self._posOut)
         self._d_sens = RTC.TimedFloatSeq(RTC.Time(0,0),[])
         self._sensOut = OpenRTM.OutPort("sens", self._d_sens, OpenRTM.RingBuffer(8))
         self.registerOutPort("sens",self._sensOut)
 
         # initialize of configuration-data.
         # <rtc-template block="configurations">
         self._map = [['A', 'B']]
         self._nxtbrick = None
         self._mapping = {'A':0,'B':1,'C':2}
          
     def onInitialize(self):
         # Bind variables and configuration variable
         # <rtc-template block="bind_config">
         self.bindParameter("map", self._map, "A,B")
 
         # create NXTBrick object
         try:
             print "Connecting to NXT brick ...."
             self._nxtbrick = NXTBrick.NXTBrick()
             print "Connection established."
         except:
             print "NXTBrick connection failed."
             return RTC.RTC_ERROR
 
         # set callback class
         self._velIn.setOnWrite(CallBackClass(self._ntxbrick,self._map))
 
         return RTC.RTC_OK
 
     def onFinalize(self):
         self._nxtbrick.close()
 
     def onActivated(self, ec_id):
         # reset NXTBrick's position.
         self._nxtbrick.resetPosition()
 
         return RTC.RTC_OK
  
     def onDeactivated(self, ec_id):
         # reset NXTBrick's position.
         self._nxtbrick.resetPosition()
 
         return RTC.RTC_OK
  
     def onExecute(self, ec_id):
         # get sensor data.
         sensor_   = self._nxtbrick.getSensors()
         if sensor_:
             self._d_sens.data = [sensor_[3]]
             # write sensor data to outport.
             self._sensOut.write()
 
         # get position data.
         position_ = self._nxtbrick.getMotors()
         if position_:
             self._d_pos.data = [position_[self._mapping[self._map[0][0]]][9],position_[self._mapping[self._map[0][1]]][9]]
             # write position data to outport.
             self._posOut.write()
 
         return RTC.RTC_OK
  
 def MyModuleInit(manager):
     profile = OpenRTM.Properties(defaults_str=nxtrtc_spec)
     manager.registerFactory(profile,
                             NXTRTC,
                             OpenRTM.Delete)
 
     # Create a component
     comp = manager.createComponent("NXTRTC")
  
 def main():
     mgr = OpenRTM.Manager.init(len(sys.argv), sys.argv)
     #mgr = OpenRTM.Manager.init(sys.argv)
     mgr.setModuleInitProc(MyModuleInit)
     mgr.activateManager()
     mgr.runManager()
 
 if __name__ == "__main__":
     main()

はじめの例では、モーターへの出力、センサー値の読み込み、モーターエンコーダの読み込みをすべて同一ループで同期的に行っていましたが、コールバックを使用することで、データが来たらすぐにモーターへ値を出力できるようになります。

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統合開発プラットフォーム

産総研RTC集

産総研が提供するRTC集

TORK

東京オープンソースロボティクス協会

DAQ-Middleware

ネットワーク分散環境でデータ収集用ソフトウェアを容易に構築するためのソフトウェア・フレームワーク

VirCA

遠隔空間同士を接続し、実験を行うことが可能な仮想空間プラットホーム