PhantomX Leg Display

Trossen Robotics社のPhantomX Hexapodの脚の可動域を表示するプログラムです． 卒業研究のために作成したプログラムで，研究の題目は"グラフ探索を用いた多脚ロボットの歩容パターン生成における脚軌道生成失敗時の歩容パターンの再評価手法"です．

概要

3関節（yaw - pitch - pitch）の脚を持つ脚ロボットの1脚の可動域を表示するプログラムです． yaw軸周りの回転は無視し，2次元平面上で表示を行います． つまり実質的に2リンクのマニピュレータの可動域のように表示します． グラフや表はmatplotlibを用いて表示しています．

卒業研究のために作成したプログラムのため，Trossen Robotics社の6脚ロボットPhantomX Mk-2の脚のパラメータを用いていますが，パラメータを変更することで他の脚ロボットにも対応可能です． しかし，間接配置を変更することはできません（yaw-pitch-pitchあるいはyaw-pitchにのみ対応）．

可動範囲のほかに，逆運動学計算による間接角度の算出や，脚先力の算出も行うことができます． 逆運動学は解析解を用いて計算しています． これらに加えて，実機を動作させるためのサーボモータへの指令値の算出も行うことができます． また，指令値がサーボモータの可動域を超える場合には，エラーを出力します．

使い方

簡単に使用することができるように，パッケージ化しています． まずは，このレポジトリからインストールしてください．

pip install git+[このレポジトリのURL]
pip3 install git+[このレポジトリのURL] # Python3の場合

# ex) pip install git+https://github.com/hase111111/phantomx-leg-display.git

# 更新する場合は以下のコマンドを実行してください
# pip install --upgrade git+[このレポジトリのURL] -U

インストールが完了したら，以下のコマンドでプログラムを実行してください． バージョン情報が表示されればインストールは成功です．

python -m phantom_cross
pyton3 -m phantom_cross  # Python3の場合

# phantom_cross [version]
# This is a package for hexapod robot.

GraphDisplayerクラス

脚の図示はGraphDisplayerクラスを用いて行います． 下記のコードを実行すると，脚の可動域が表示されます． 詳細な使用方法については，GraphDisplayerについてを参照してください．

import phantom_cross as pc

gd = pc.GraphDisplayer()
gd.display()

HexapodParam

脚のパラメータは構造体HexapodParamを用いて設定します． パラメータを変更することで，他の脚ロボットにも対応可能です． 詳細な使用方法については，HexapodParamについてを参照してください．

import phantom_cross as pc

hp = pc.HexapodParam()
hp.coxa_length = 0.0
hp.femur_length = 100.0
hp.tibia_length = 100.0

gd = pc.GraphDisplayer(hp)
gd.display(hp)

操作方法

脚は青色の線で表示され，脚先はマウスに追従します． 脚先が可動範囲外に出た場合は，脚が赤色に変わります． また，間接の可動範囲外に出た場合は，ジョイントが赤色に変わります．

左クリックすると脚先の位置が固定され，画像が保存されます． ホイールクリックすると，もうひとつの逆運動学解に切り替わります．

ライセンス

MITライセンスです．

詳細は，LICENSEを参照してください．

著者

• hase111111