RaspberryPiのROSからTB6612でDCモータを制御する

2020/03/11 のRepositoryの更新に伴い，推奨された方法ではなくなりました．

Repositoryは次のように更新されました．

pigpio.yamlの廃止
wheels_listenerを追加し，L298NとTB6612の両タイプのモータドライバに対応
test_run を非推奨に変更

カムロボットで使用したDCモータの制御用プログラムの解説です．
RaspberryPiとTB6612との配線はカムロボットでの配線を見てください．

まず，TB6612の入出力の関係は次の表の通りです．TB6612は1つのモータ当たり3つの信号線(うち1つはPWM)が必要になります．

TB6612の入出力
IN1	IN2	OUT1	OUT2	モータの状態
l	l	Z	Z	ストップ
l	h	L	H	逆転(%DUTY)
h	l	H	L	正転(%DUTY)
h	h	H	H	ブレーキ

モータを制御する際に毎度この表を見るのは面倒なので，TB6612というクラスを使ってピンへの指令を行います．
実際にモータを制御するtest_run.cppではpigpioを使ってGPIOを操作します．
実際に動かす時には，モータ駆動編の記事と同様に次のコマンドを実行します．

sudo pigpiod
cd ~/catkin_ws
rosparam read src/tamiya_cam_robot/pigpio.yaml
rosrun tamiya_cam_robot test_run

では実際にtest_run.cppの中身を見ていきます．

6–11行目

使用するヘッダファイルを読み込みます．ROSとC++の基本的なものの他に，TB6612というクラスを書いたTB6612.hppとpigpiod用のpigpiod_if2.hをインクルードします．pigpioではデーモンのpigpiodを使用しない場合と，使用する場合でインクルードするヘッダファイルが異なります．pigpiodを使用しない場合，実行ファイルをsudoで実行する必要があります．しかしROSではsudoでのノードの立ち上げを推奨していないため，今回はpigpiodを使用する方法をとります．

16–17行目

main関数でROSのノードの初期設定を行います．

20–26行目

pigpiodに接続します．この時，事前にpigpiodを立ち上げていない場合，pi<0となりプログラムは終了します．

29–56行目

ピンの割り当てをROSPARAMから読みこみます．実行前に読み込んだpigpio.yamlでは，ピンの設定を文字列の配列としています．33行目でstd::vectorのpinoutsに’pigpio’のROSPARAMを読み込みます．この時，’pinout.at(0)’は0番ピンの設定が格納されています．pinoutsからA_IN1—B_PWMまでの6つのピンを検索し，TB6612用のピン番号を読み取ります．

59–87行目

読みとったピンの割り当てを使って，TB6612クラスを’driver’という名前で立ち上げます．
TB6612クラスは’drive’というメソッドを持っていて，次のように宣言されています．

/**
* drive a motor
* @param motor motor's id
* @param power power of a motor (-255 -- 255)
*/
void drive(int motor, int power);

motorにはモータの番号，powerにはモータのパワーを入力します．powerはプラスとマイナスで回転方向が変わります．
std::this_thread::sleep_for(std::chrono::seconds(3));は3秒待機する命令です．
前進->後退->右旋回->左旋回を3秒ずつ行い,最後に静止します．