◆ Lego Mindstoms NXT - leJOS - (14) ジャイロセンサー
各速度を測定できるジャイロセンサーを使った例です。
なお、このジャイロセンサーは、Lego Mindstomes NXT の基本セットにも、おもちゃセッ
トにも含まれていませんので、別途購入する必要があります。
ジャイロセンサーは、HiTechnic 社の NXT Gyro Sensor (Model: NGY1044) です。
HiTechnic Product: http://www.hitechnic.com/
HiTechnic 社の説明から
---
HiTechnic社製ジャイロセンサ(NGY1044)は光センサ等と同様に10ビットの分解能を持った
A/Dデータとして取得されます。ジャイロセンサの更新レートは約300回/秒で、±360度の
測定範囲に対応します。
---
▼ジャイロセンサーから取得できる値?
---
ジャイロセンサーは、角速度（1秒間に何度動いたか）を検出するセンサー。正しくは
「ジャイロスコープ」というようで、ジャイロセンサーは和製英語らしいが、上記製品も
Gyro Sensor なので、どうなんだろう。(どうでもいいこと)
角速度自体は、スカラー値のようだが、この説明だと、当然、正負値が取得できる。
実際に、走行体に載せるとこれは3次元なので、実は各周波数を取得しているのかな? だ
としたら、非負値しか取得できないと思うが、実際には符号付値で取得できている。何か
を基準に、1次元に落としているんだろうか。その基準が、オフセット値? でも、オフセ
ット値もスカラー値なので、もう1次元分は何なのかな?
不思議な気がする。
もっとも、安い(数千円)のセンサーだから、角速度だけを取得しているだけかもしれない。
じゃあ、オフセット値は何? 何かの基準だと思われるが、0度の位置を表しているのかな?
実際のジャイロセンサーのソース(GyroSensor.java)を見ると、オフセットは 600 がデフ
ォルト値として設定されている。そして、readValue メソッドは、単に、
port.readRawValue() - offset
を返しているだけ。
□ウィキペディアからの説明の引用:
ジャイロセンサーは、運動している（ある速度をもっている）モノが回転すると、その速
度方向と垂直に「コリオリの力」が働くという物理現象を利用して角速度を検出している。
(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%A3%E3%82%A4%E3%83%AD%E3%82%B9%E3%8
2%B3%E3%83%BC%E3%83%97)
角速度は、物体や質点の回転の速さを表す量であり、角度と時間の商で定義される。量記
号は ω（ギリシャ文字の小文字のオメガ）。角速度は3次元空間ではベクトル量として定
義でき、その大きさが角周波数である（ω = |→ω|）。単位は通常ラジアン毎秒（rad/
s）を用いる。
(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E9%80%9F%E5%BA%A6)
コリオリの力は、回転座標系（Rotating reference frame）上で移動した際に移動方向と
垂直な方向に移動速度に比例した大きさで受ける慣性力の一種。
(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AA%E3%82%AA%E3%83%AA%E3%81%AE%E5%8
A%9B)
---
■ジャイロセンサー値を取得するアプリケーション
取得している間の最小値と最大値も合わせて表示する。取得の間隔は 50 ミリ秒。
□GyroSensor01.java
プログラムのパターンは、今までのセンサー値を表示するプログラムとまったく変わりま
せん。leJOS には、はじめからジャイロセンサーを扱うクラスが用意してあります。
□ GyroSensor gyroSensor = new GyroSensor(SensorPort.S4); // (1)
ジャイロセンサーオブジェクトを、ポート4につなげて生成します。
□コンストラクター
---
GyroSensor(ADSensorPort port)
---
□ LCD.drawString("value = " + gyroSensor.readValue(), 0, 1); // (2)
ジャイロセンサーからの値を取得して、NXT 画面に表示します。
□メソッド
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int readValue()
ジャイロセンサーの値を取得する。値は、-1000 ~ 1000 の範囲くらいか?
void setOffset(int offset)
オフセット値を設定する。
---
以上
各速度を測定できるジャイロセンサーを使った例です。
なお、このジャイロセンサーは、Lego Mindstomes NXT の基本セットにも、おもちゃセッ
トにも含まれていませんので、別途購入する必要があります。
ジャイロセンサーは、HiTechnic 社の NXT Gyro Sensor (Model: NGY1044) です。
HiTechnic Product: http://www.hitechnic.com/
HiTechnic 社の説明から
---
HiTechnic社製ジャイロセンサ(NGY1044)は光センサ等と同様に10ビットの分解能を持った
A/Dデータとして取得されます。ジャイロセンサの更新レートは約300回/秒で、±360度の
測定範囲に対応します。
---
▼ジャイロセンサーから取得できる値?
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ジャイロセンサーは、角速度（1秒間に何度動いたか）を検出するセンサー。正しくは
「ジャイロスコープ」というようで、ジャイロセンサーは和製英語らしいが、上記製品も
Gyro Sensor なので、どうなんだろう。(どうでもいいこと)
角速度自体は、スカラー値のようだが、この説明だと、当然、正負値が取得できる。
実際に、走行体に載せるとこれは3次元なので、実は各周波数を取得しているのかな? だ
としたら、非負値しか取得できないと思うが、実際には符号付値で取得できている。何か
を基準に、1次元に落としているんだろうか。その基準が、オフセット値? でも、オフセ
ット値もスカラー値なので、もう1次元分は何なのかな?
不思議な気がする。
もっとも、安い(数千円)のセンサーだから、角速度だけを取得しているだけかもしれない。
じゃあ、オフセット値は何? 何かの基準だと思われるが、0度の位置を表しているのかな?
実際のジャイロセンサーのソース(GyroSensor.java)を見ると、オフセットは 600 がデフ
ォルト値として設定されている。そして、readValue メソッドは、単に、
port.readRawValue() - offset
を返しているだけ。
□ウィキペディアからの説明の引用:
ジャイロセンサーは、運動している（ある速度をもっている）モノが回転すると、その速
度方向と垂直に「コリオリの力」が働くという物理現象を利用して角速度を検出している。
(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B8%E3%83%A3%E3%82%A4%E3%83%AD%E3%82%B9%E3%8
2%B3%E3%83%BC%E3%83%97)
角速度は、物体や質点の回転の速さを表す量であり、角度と時間の商で定義される。量記
号は ω（ギリシャ文字の小文字のオメガ）。角速度は3次元空間ではベクトル量として定
義でき、その大きさが角周波数である（ω = |→ω|）。単位は通常ラジアン毎秒（rad/
s）を用いる。
(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%A7%92%E9%80%9F%E5%BA%A6)
コリオリの力は、回転座標系（Rotating reference frame）上で移動した際に移動方向と
垂直な方向に移動速度に比例した大きさで受ける慣性力の一種。
(http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B3%E3%83%AA%E3%82%AA%E3%83%AA%E3%81%AE%E5%8
A%9B)
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■ジャイロセンサー値を取得するアプリケーション
取得している間の最小値と最大値も合わせて表示する。取得の間隔は 50 ミリ秒。
□GyroSensor01.java
------------------------------------------------------
import lejos.nxt.Button;
import lejos.nxt.GyroSensor;
import lejos.nxt.LCD;
import lejos.nxt.SensorPort;
/**
* ジャイロセンサー値を取得するアプリケーション。
* @author maruno
* @version 1.0, 2009/03/28
* @since 1.0
*/
public class GyroSensor01 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// ジャイロセンサー・オブジェクトをポート4で生成する。
GyroSensor gyroSensor = new GyroSensor(SensorPort.S4); // (1)
int value = gyroSensor.readValue(); // (2)
int min = value;
int max = value;
// Escapeボタンが押されるまでループ
while (!Button.ESCAPE.isPressed()) {
min = Math.min(min, value);
max = Math.max(max, value);
LCD.clear();
LCD.drawString("value = " + value, 0, 1);
LCD.drawString("min = " + min, 0, 2);
LCD.drawString("max = " + max, 0, 3);
Thread.sleep(50);
value = gyroSensor.readValue();
}
}
}
------------------------------------------------------プログラムのパターンは、今までのセンサー値を表示するプログラムとまったく変わりま
せん。leJOS には、はじめからジャイロセンサーを扱うクラスが用意してあります。
□ GyroSensor gyroSensor = new GyroSensor(SensorPort.S4); // (1)
ジャイロセンサーオブジェクトを、ポート4につなげて生成します。
□コンストラクター
---
GyroSensor(ADSensorPort port)
---
□ LCD.drawString("value = " + gyroSensor.readValue(), 0, 1); // (2)
ジャイロセンサーからの値を取得して、NXT 画面に表示します。
□メソッド
---
int readValue()
ジャイロセンサーの値を取得する。値は、-1000 ~ 1000 の範囲くらいか?
void setOffset(int offset)
オフセット値を設定する。
---
以上
http://www.roboproduct.com/MS01002.html
にその情報あります。