AndroidからAndroidの乗ったロボを操縦する

ABC2011sへ持ってく予定の新作です。
端末がいっぱいあったので、タブレットからAndroid携帯とBluetoothで通信して、
Android携帯からはMicroBridgeを使ってArduinoと通信するといった構成で
遠隔操縦ロボつくりました。

詳細は続きから

Amazonで買えるArduino関連商品

Amazonで買えるArduino関連商品をまとめた

・本体
Arduino Uno
￥２，９９５
言わずもがな、一番大切な本体。一番最初に買うなら一番オススメ。Unoからドライバを入れないとWinで認識してくれない。Macは何故かモデムとして認識する。

Arduino Fio
￥２，４９５
Zigbeeとかバッテリーが必要だとかで追加で買う物があったはず。

Netduino
￥３，４９５
.Net環境で開発ができる変わり種。一番最初に買うのはあまりオススメしないかな。
でもVC#で開発ができて、ステップ実行とかできるのでデバッグがすごく遣り易いらしい。

Seeeduino328
￥３，２００
Arduino 互換らしいけど詳しくはしらないな。

Arduinoをはじめようキット
本当はこのキットがオススメなのだが、最近ずっと売り切れになってる。
ブレッドボードやLED等があってすぐに遊べるキットになってる。


・シールド
LCDシールドキット
￥１，９８０
ちょっと興味があるかな。まんまLCDを表示するためのシールド。

Arduino用ユニバーサル基板　UB-ARD01
￥７０４
自分で作った回路を載せるための基板

Arduinoイーサネットシールド(microSDスロット付)
在庫切れ
便利。Arduino に有線LANをつなぐ事ができる。ただノイズに弱いのか電源が貧弱なのかモータードライバと一緒にして動かすとリセットがかかってしまい使えない。
サーボ、LEDなら大丈夫だった。
PLANEX 手のひらサイズ 300Mbps ハイパワー無線LANルータ/アクセスポイント/コンバータ FFP-PKR01と組み合わせれば、無線LAN化してArduino とAndroidを繋げられる。

・その他
RBT-001 Bluetooth evaluation kit
Bluetoothをシリアル通信化してくれるキット。技適もとってるから安心。

Prototyping Lab Kit Vol.1
Prototyping Lab Kit Vol.2
正直バラで買ったほうがオススメ。

【半リアルタイム】横浜Androidプラットフォーム部第9回勉強会のメモ

ATND
http://atnd.org/events/15437

以下めも

Arduinoにイーサネットシールドつけて操縦するロボのソース

横浜ロボ部でちょっと話題になってたので過去の遺産をサルベージ。

AndroidとArduinoを使ってチョロQを操縦する ソース公開編

AndroidとArduinoをUSBホストシールドを使って通信するMicroBridgeを利用して
チョロQを操縦するアプリのソースを公開しました。
先人の知恵をお借りすることで簡単に操縦が出来ました。

http://code.google.com/p/iwatan-lab/downloads/list
ArduinoにMicroBridgeのライブラリを追加する方法は
AndroidとArduinoをUSBホストシールドでつなぐ（非ADK編）
を参照してください。


Google Codeで公開しているのはAndroid側のアプリのソースです。
Arduino側のソースはここを参考にさせて頂いているので改変部分のみ公開します。

以下のソースに参考元からコピペで追加してください。

• void setch(byte bb)
• void setbit(byte bb)
• void execpwm()
• void setpwm(int pwm)
• void runpwm()
• void sendpwm()

#include <spi.h>
#include <adb.h>

#define LED 2


// Adb connection.
Connection * connection;

int data[15];
int g = 0;
byte b = B001111;

// Event handler for the shell connection. 
void adbEventHandler(Connection * connection, adb_eventType event, uint16_t length, uint8_t * data) {
  
  // Data packets contain two bytes, one for each servo, in the range of [0..180]
  if (event == ADB_CONNECTION_RECEIVE) {
    char ch = data[0];
    Serial.println(ch, DEC);
    if (ch < 0x20) {
        setbit(ch);
    } else {
        setch(ch - 0x20);
    }
  }
}


void setup(){
  Serial.begin(57600);
  Serial.println("Ready"); 
  pinMode(LED , OUTPUT);
 
  // Initialise the ADB subsystem.  
  ADB::init();

  // Open an ADB stream to the phone's shell. Auto-reconnect
  connection = ADB::addConnection("tcp:4567", true, adbEventHandler);  
 
}

void loop(){
  
  // Poll the ADB subsystem.
  ADB::poll();
}

ここまでやっておいてなんですが、やはり標準のコントローラーの方が操縦しやすいです。

AndroidとArduinoを使ってチョロQを操縦する その２

AndroidとArduinoを使ってチョロQを操縦する
AndroidとArduinoをつなぐライブラリMicroBridgeのデモアプリを動かす
AndroidとArduinoをUSBホストシールドでつなぐ（非ADK編）

上の続きです。

！追記
この記事のソース公開編

TVの音入っちゃってるけど気にしない。

配線を少し綺麗にしました（前のでは切れちゃったから）
アプリ側では複数チャンネルに対応して、チャンネルを切り替えることで
複数台のQステアを操縦することができるようにしました。
また、トグルボタンでターボのオン／オフも切り替えができるようにしました。
これで、Qステアへの充電以外の機能はすべて実装しました。

Qステアも少しドレスアップしちゃいました。

ボディを開けて、LEDを仕込みました。

AndroidとArduinoを使ってチョロQを操縦する

AndroidとArduinoをUSBホストシールドでつなぐ（非ADK編）
AndroidとArduinoをつなぐライブラリMicroBridgeのデモアプリを動かす

土日試した上の記事をもとにAndroid(IS01)を使ってQSteerを動かしてみました。
IS01には赤外線通信機能がついてはいますが、独自の信号を出すことが出来ないので諦めていましたが、ここに来て思いが再燃してきました。
わざわざIS01を使ったのは1.6でも動くことの確認とIS01だって未来へ行くことができることの証明です！

用意するもの
・日本が世界に誇るHENTAI端末 IS01
・Arduino
・Arduino USBホストシールド
・Qステア

Arduinoが約３０００円、ホストシールドが約２５００円、Qステアが約１５００円なので、合計７０００円ほどです。あと動画だとモバブー使ってますが、普通にPCのUSB電源からでも動きます。
ただ、このUSBホストシールドはここを参考にして電源周りをすこし修正しています。
半田をすこし触ったことがある方ならそんなに難しくはないと思います。
自信がない方はArduino用に外部電源を用意する必要があります。

Qステアとは赤外線で操縦するチョロQの事です。通信規格もいろいろな方が解析しているようで、公開されています。
参考にしたのはここです。
あと、Arduinoのスケッチの実装はここを参考にさせて頂きました。

コードはまだ完成していないので今回は載せませんが、比較的簡単に実装できてます。
先人の方々の知恵があるおかげで簡単にQステアが動かせました。
動作のイメージとしては

1. AndroidのonKeyDownメソッドで上下左右のキー入力を受け付ける
2. MicroBridgeを使用してArduinoへ押されたキーの情報を送信
3. Arduinoが受信したキー情報に対応する情報を赤外線で送信
4. Qステアが勝手に動く

といった流れです。
ただ、onKeyDownメソッドを使用しているので、長押しを検出するまで時間がかかり、
少し動いたと思ったら止まってしまい、しばらくしたら動き続けるといった少し怪しい動きになってしまっています。

AndroidとArduinoをつなぐライブラリMicroBridgeのデモアプリを動かす

Arduino側は File -> Example -> Adb -> Demoのスケッチをそのまま使用します。

Android側のアプリには少し手を加えました。
フォーマッタもmicrobridgeのArduinoに近いフォーマットからAndroidのフォーマットへ変更

MicroBridge.java
・初期化方法の変更
元のソースだとコンストラクタを使ってArduinoとの通信を行うServerを初期化してたのですが、
それをonCreate()へ移動した。理由はなんとなく。

・シークバー周りでの変更
シークバーの最大値を制限するあたりがスマートじゃなかったので、
SeekBar#setMax()で最大値をきって、Arduinoへの信号の送信もString#format()から変更
（String#format()は処理が遅いから）

seekBar.setMax(180);

seekBar.setOnSeekBarChangeListener(new OnSeekBarChangeListener() {
    publicvoid onStopTrackingTouch(SeekBar arg0) {
    }

    publicvoid onStartTrackingTouch(SeekBar arg0) {
    }

    publicvoid onProgressChanged(SeekBar v, int progress, boolean flag) {
        try {
            byte[] data = {
                (byte) progress, (byte) progress
            };
            server.send(new String(data));

        } catch (IOException e) {<
             Log.e("SEEK", e.toString());
        }
    }
});

Server.java ・Server#addListener()でのエラーに対処 理由は良く解らんが、なぜかMicroBridge.javaで、Server#addListener()を呼ぶと ClassCastExceptionがでたので、とりあえずの対処。 元ソースだとTreeSetを使ってリスナーの管理をしているのだが、 多分Listでも動くだろうと思って変更。 TreeSetを使ったことがないのでなんでClassCastExceptionがでたのか理解は出来なかったけど、 Listにしても問題なかったのでいいのかな？

// private TreeSet<serverlistener> listeners = new TreeSet<serverlistener>();
private List<serverlistener> listeners = new ArrayList<serverlistener>();

とりあえずこれだけAndroid側のアプリには変更を加えて実行。



動作確認した動画

AndroidとArduinoをUSBホストシールドでつなぐ（非ADK編）

巷はにわかにADK（Android Open Accessory Development Kit)で盛り上がっている中、
自分はN1やNSを持っていない為このBIG WAVEに乗りきれていません。
悔しいのでADKを使わなくてもAndroidとArduinoをつないでBIG WAVEにあやかろうと思います。


準備するもの（ハードウェア編）

1. Android（できればDesire HD）
2. Arduino UnoかDeicimila。Megaとかでも動くみたい
3. USBホストシールド（スイッチサイエンス、千石電商）
4. USBホストシールドをArduino本体とつなぐ連結用のピン

これだけです。USBホストシールドは千石電商の店頭で購入しましたが、
連結用のピンが実装されていなかったので、これは個人でやらないといけなさそうです。

準備するもの（ソフトウェア編）

1. Arduinoの開発環境
2. MicroBridgeのライブラリ

今回はArduinoでAndroidのlogcatを表示しようと思うので、特にAndroid側のソフトはつくりません。

Arduinoのライブラリをインストール

MicroBridgeのダウンロードのページ（http://code.google.com/p/microbridge/downloads/list）からMicroBridge-Arduino.zipをダウンロードしてきます。

解凍したらARDUINO/librariesの下にAdbというフォルダ名でソースを配置します。

logcatサンプルの実行

Arduino IDEを起動して　File -> Example -> AdbからLogcatを選択して、サンプルを開きます。

開けたらコンパイルして、Arduinoへ書きこむ。

logcatを見る

ターミナルやシリアルモニターを起動して、通信レートを57600に設定する。

そしたら、AndroidとUSBホストシールドとをつなぐとLogCatが出力されてくる。

動作確認した端末の結果

Desire HD　正常に動作した

Optimus Pad　デバッグ接続まで行ったが、logcatのメッセージが出力されなかった

Xperia mini pro うんともすんとも言わない

まとめ
非常に簡単にArduinoとAndroidがつながりました。
USBホストシールドはADKでも使うので、もしDesire HDに2.3.4が降ってくるなんて
奇跡が起きたとしても今後使えるので購入しても良いかと思っていた程度でしたが、
意外とこのままでも使い物になるんじゃないかと期待ができそうです。

Optimus Padのケース

Optimus Padのケースを２つほど試してみました。
レザータイプとラバーコーティングタイプの２つです。
シリコンタイプはしばらく使うとべろべろになっちゃうので論外です。ｷﾘｯ！

ラバーコーティングタイプ



本体を買うのと同時に買ったやつです。
プラスチック製で意外としっかりとハマる感じです。
手に持った感じサラサラでいい感じです。

・Good
ラバーコーティングタイプのいいところはやはりしっかりした作りです。
あと、重さもそれほど増えず、サイズもほぼ変わらないのがよいです。

・Bad
単体で立てることができないので、何かにもたれるようにしないといけないです。


レザータイプ



革製（人工かな？）でちょっと高級感ある感じ。
入れると本みたいな雰囲気になります。

・Good
高級感ある。単体で画面の保護もするので、かばんに無造作に入れることができる。
単体で立てることができるので動画見る際には便利。

・Bad
でかい。分厚い。重い。ちょっといただけない３拍子です。
あと、致命的なのが、立てるとUSB端子がそのまま刺さらないこと。
開発をやる際にはいただけないです。


あまり種類がないOptimus Padのケースですが、２つほど試してみてやはり、ラバーコーティングタイプがいい気がします。ただ、単体で立てれないので、何かしらグッズが必要そうです。

macでjavaのsplitを使うときの注意

macでjavaのsplitを使う際にハマりました。
splitに限らず正規表現での問題なんですが、エスケープ文字が「¥」だと思っていたら、
「\（バックスラッシュ）」じゃないと認識してくれないようで、ハマりました。
多分winの人から見るとわからない問題かもしれないです。

これだと動く

String url = "www.blogger.com";
String[] s = url.split("\\.", 0);

これだとダメ

String url = "www.blogger.com";
String[] s = url.split("¥¥.", 0);

javadocのdocletをEclipceで作る

自分用のメモだけど、javadocのdocletをちょっと作る機会があったのでメモ。


ここを参考にした
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/ja/docs/ja/guide/javadoc/doclet/overview.html


Eclipseだと文字エンコードで怒られなくなる。なんでだろ？


・ListClass.java
ソースに含まれるクラスを標準出力へ吐き出してくれる。
パッケージをデフォルト・パッケージにすると実行時に楽みたい

import com.sun.javadoc.*;

public class ListClass {
    public static boolean start(RootDoc root) {
        ClassDoc[] classes = root.classes();
        for (int i = 0; i < classes.length; ++i) {
            System.out.println(classes[i]);
        }
        return true;
    }
}

・プロジェクトの実行の構成を変える メイン・クラス com.sun.tools.javadoc.Main 引数 -docletpath ${workspace_loc:doclet/bin} -doclet MyDoclet -sourcepath ${workspace_loc:対象になるソース} -subpackages パッケージ名 -private 

ByteBufferの速度

ByteBufferはプリミティブな型の数値からbyte配列を簡単につくってくれる。
だけど、ByteBuffer.classの中身を見るとabstractとか使ってたりインスタンス生成したりするので意外とコストがかかる。
なので、自前でビットシフトを使って作ったメソッドを作ってみた。ByteBuffer.classの中身を追った感じは同じ用な考え方で実装してた。
速度を測ってみたら自前でつくったメソッドの方が早く動作した。

・Main.java
ByteBufferと自前でビットシフトをするメソッドで1000000回変換した場合の時間を測定

public class Main {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {

        final int LOOP = 1000000;
        final int value = 0x12345678;

        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(16);
        buf.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
        byte[] dat = new byte[16];

        long s_time = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i < LOOP; i++) {
            DataConverter.setValue(dat, 0, value);
            DataConverter.setValue(dat, 3, value);
            DataConverter.setValue(dat, 7, value);
            DataConverter.setValue(dat, 11, value);
        }

        System.out.println("Convertor:" + (System.nanoTime() - s_time) / LOOP);

        for (int i = 0; i < dat.length; i++) {
            System.out.format("%02X ", dat[i]);
        }
        System.out.println();
        System.out.println();

        s_time = System.nanoTime();

        for (int i = 0; i < LOOP; i++) {
            buf.putInt(0, value);
            buf.putInt(3, value);
            buf.putInt(7, value);
            buf.putInt(11, value);
            // byte[] d = buf.array();
        }
        System.out.println("ByteBuffer:" + (System.nanoTime() - s_time) / LOOP);

        byte[] d = buf.array();
        for (int i = 0; i < d.length; i++) {
            System.out.format("%02X ", d[i]);
        }

    }
}

・DataConvertor.java

public final class DataConverter {

    /** int型のバイトサイズ */
    private static final int SIZE_INTEGER = Integer.SIZE / Byte.SIZE;

    /** マスク */
    private static final int MASK = 0xFF;

    public static void setValue(final byte[] dest, final int offset, final int src) {
        for (int i = 0; i < SIZE_INTEGER; i++) {
            dest[offset + i] = (byte)(src >> Byte.SIZE * i & MASK);
        }
    }
}

●結果

Convertor:56
78 56 34 78 56 34 12 78 56 34 12 78 56 34 12 00

ByteBuffer:130
78 56 34 78 56 34 12 78 56 34 12 78 56 34 12 00

どちらも出力の形は一緒になったけど、時間に差が出た。 １０回やってみた結果。

cnt = 1
Convertor :  54ns
ByteBuffer: 139ns
cnt = 2
Convertor :  53ns
ByteBuffer: 130ns
cnt = 3
Convertor :  49ns
ByteBuffer: 131ns
cnt = 4
Convertor :  50ns
ByteBuffer: 134ns
cnt = 5
Convertor :  50ns
ByteBuffer: 129ns
cnt = 6
Convertor :  50ns
ByteBuffer: 130ns
cnt = 7
Convertor :  52ns
ByteBuffer: 131ns
cnt = 8
Convertor :  50ns
ByteBuffer: 127ns
cnt = 9
Convertor :  50ns
ByteBuffer: 131ns
cnt = 10
Convertor :  50ns
ByteBuffer: 131ns

JavaのMapの動作

ちょっとJavaでMapの動作について気になったからテストしてみた。
気になったことはMapに同じキーでputしてからgetするとデータはどうなっちゃうのかなって。
結果としては、Mapはあとから同じキーでputされると以前設定されていた内容に上書きしてくれる。
Javadocにもそう書いてあった。
http://java.sun.com/j2se/1.5.0/ja/docs/ja/api/java/util/Map.html#put(K, V)

Map map = new HashMap();

map.put(1, "1st");
map.put(2, "2nd");
map.put(3, "3rd");
map.put(4, "4th");
map.put(5, "5th");
map.put(6, "6th");
map.put(1, "いち");


for (int i = 1; i <= 6; i++) 
{
      System.out.println(map.get(i)); 
}  

Javaのコールバック

abstractでextendsしたクラスへのコールバック？と、interfaceを使ったコールバックだとabstractの方が早い。

Core-i5で5倍ほど差が出た。
多分Android上だともっと差がでるんだろうかな。

・AbstractThread.java

public abstract class AbstractThread extends Thread implements Runnable {

    abstract public void run();

}

・CallbackThread.java

public class CallbackThread extends Thread implements Runnable {

    public interface CallBack {
        void onCallback(int value);
    }

    private CallBack lis;

    void setCallBack(CallBack listener) {
        this.lis = listener;
    }

    @Override
    public void run() {

        long startTime = System.nanoTime();
        for (int i = 0; i < Main.LOOP; i++) {
            if (lis != null) {
                lis.onCallback(i);
            }
        }

        long procTime = System.nanoTime() - startTime;
        System.out.println("Callback:" + procTime / Main.LOOP + "[ns]");

    }

}

・Main.java

public class Main {

    public static void main(String[] args) {

        CallbackThread thread = new CallbackThread();

        CallbackThread.CallBack call = new CallBack() {

            @Override
            public void onCallback(int value) {
                // System.out.println(value);
            }
        };

        thread.setCallBack(call);
        thread.start();

        AbstractThread athread = new AbstractThread() {

            @Override
            public void run() {
                long startTime = System.nanoTime();
                for (int i = 0; i < LOOP; i++) {
                    // System.out.println(i);
                }

                long procTime = System.nanoTime() - startTime;
                System.out.println("Abstract:" + procTime / LOOP + "[ns]");
            }
        };
        athread.start();
    }
}

XOOMとOptimus Padを触ってみた

Optimus Padを買いました。
そしたら後輩がXOOMを買いました。

なので、ちょっと触って比べてみた。

・大きさ
XOOMは画面が10.1インチでOptimus Padは8.9インチ。
ただし、寸法的にはXOOMが幅で１センチほど大きいだけ。
大きさとしてはほぼ同じくらいに感じました。
それでも、XOOMはOptimusよりもでかい画面なので、画面周りの枠が細かったです。

・画面
そのサイズの違う画面。
輝度としてはXOOMの方が少し暗い感じ。画面サイズが大きい分でしょうか？
発色としては好みが分かれそうな感じ。
XOOMは少し淡い感じで、Optimusは色がきつい感じな印象でした。

・キーボード
XOOMとOptimus Padでなぜかキーボードの挙動が違いました。
XOOMは入力切り替えに表示される文字が英字キーボード表示時と、数字キーボード表示時は同じだったのですが、
Optimus Padは数字キーボード表示時に半角/全角で選べるようになりました。
見た目は同じなのですが、中身がちょっと違って意外です。どっちが新しいんだ？

・雑感
お昼休みとラーメン屋でちょっと比べただけなのであまり詳しくは観ていないのですが、
ほぼ同じといった印象。
重さで選ぶなら、Optimus。画面の大きさで選ぶならXOOM。
初期出資が少ないのを選ぶならOptimus。維持費で選ぶならXOOM。
といった感じでしょうか。
今度もうちょっと詳しく比べてみようかと思います。

通知バーを消したり出したりする

通知バーを出したり消したりする方法
忘れないようにメモ

//消す場合
getWindow().addFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);

//出す場合
getWindow().clearFlags(WindowManager.LayoutParams.FLAG_FULLSCREEN);

Androidでアプリのサイズを取得する方法

Androidのアプリのサイズを取得する方法をメモ。
IPackageStatsObserverで取得が可能なようです。
ただ残念ながら非公開APIらしく、標準では取得が出来ないようなのでちょっと工夫が必要。

IPackageStatsObserverを使用する方法。
参考サイト リンク1、リンク２

IPackageStatsObserverを使えるようにする方法

1. プロジェクトのsrcにandroid.content.pmのパッケージを作成する
2. IPackageStatsObserver.aidlとPackageStats.aidlの２つのAIDLファイルをコピーして先のパッケージへ追加する

アプリのサイズを取得する方法

1. AndroidManifest.xmlへ<uses-permission android:name="android.permission.GET_PACKAGE_SIZE"/>を追加する
2. 以下のコードで取得が可能

Method getPackageSizeInfo = 
    packageManager.getClass().getMethod("getPackageSizeInfo", 
                                        String.class,
     IPackageStatsObserver.class);

getPackageSizeInfo.invoke(packageManager, info.packageName, new IPackageStatsObserver.Stub() {
    @Override
    public void onGetStatsCompleted(PackageStats pStats, boolean succeeded) 
    throws RemoteException {
    
        Log.i("AppSize", "codeSize: " + pStats.codeSize);
    }
});

Conversion to Dalvik format failed with error 1

Androidでプロジェクトのフォルダ構成を変更していたら

Conversion to Dalvik format failed with error 1

と表示され、コンパイルが通らなくなった。


ネットを調べるとプロジェクトをクリーンするだとか、Javaのコンパイラーのバージョンを変えるといいとかとあったけど、自分の場合はJava Build PathでAndroidのライブラリにチェックが入っていないのが問題だったようだ。

なぜ、チェックが外れたのかは謎。フォルダ構成をいじったのがまずかったのか？

MeeGoを試してみて

とりあえず１〜２時間ほどMeeGoをNetbookに入れて遊んでみたので、
その時の個人の主観としての感想をまとめてみる。