A whiteboard for lazy developer.
패러럴즈에 Ubuntu 18.04를 설치하고, 패러럴즈 툴을 설치했음에도 불구하고 해상도 설정이 좀 이상한 경우가 있다. 특히 Display scale을 조절할 수 있는 옵션이 나타나지 않는데, 이 경우 흐리멍텅한 화면이나, 네이티브 해상도 (아주 작은 글씨)로만 사용해야 한다.
검색해보니 설정에는 안보이지만, 터미널 상에서 UI 스케일을 조정할 수 있는 방법이 있었다.
$ gsettings set org.gnome.desktop.interface scaling-factor 2원하는 스케일 팩터를 뒷부분에 적으면 된다. 2는 200%를 의미한다.
다시 초기값으로 돌리려면,
$ gsettings reset org.gnome.desktop.interface scaling-factor와 같이 입력한다.
터미널에서 명령어를 입력 후, 재부팅하거나 Logout 후 재로그인하면 설정이 반영된다.
3 Wheel Omni Drive 로봇은 메카넘휠(90º) 3개를 120º 간격으로 배치하여 구성하며, 바퀴 속도의 조합에 따라 전방향으로 이동 가능하다.
식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
\dot{\phi} = J_{2}^{-1} J_{1f} R(\theta) \dot{\xi_{I}} \dot{\xi_{I}} = R(\theta)^{-1}J_{1f}^{-1}J_{2}\dot{\phi}여기서,
\dot{\phi} = \begin{bmatrix} \dot{\phi}_{1} \\ \dot{\phi}_{2} \\ \dot{\phi}_{3} \end{bmatrix} \dot{\xi_{I}} = \begin{bmatrix} \dot{x} \\ \dot{y} \\ \dot{\theta} \end{bmatrix} J_{2} = \begin{bmatrix} 2r & 0 & 0 \\ 0 & 2r & 0 \\ 0 & 0 & 2r \end{bmatrix} J_{1f} = \begin{bmatrix} sin(\frac{\pi}{3}) & -cos(\frac{\pi}{3}) & -l \\ 0 & -cos(\pi) & -l \\ sin(-\frac{\pi}{3}) & -cos(-\frac{\pi}{3}) & -l \end{bmatrix} R(\theta) = \begin{bmatrix} cos \theta & sin\theta & 0 \\ -sin \theta & cos \theta & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{bmatrix}r는 바퀴의 반지름, l은 로봇 중심으로부터 바퀴까지의 거리이다.
이제 바퀴의 속도 변경에 따른, 로봇의 움직임을 구하려면,
\begin{bmatrix} \dot{x} \\ \dot{y} \\ \dot{\theta} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} cos \theta & sin\theta & 0 \\ -sin \theta & cos \theta & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{bmatrix}^{-1} \begin{bmatrix} sin(\frac{\pi}{3}) & -cos(\frac{\pi}{3}) & -l \\ 0 & -cos(\pi) & -l \\ sin(-\frac{\pi}{3}) & -cos(-\frac{\pi}{3}) & -l \end{bmatrix}^{-1} \begin{bmatrix} 2r & 0 & 0 \\ 0 & 2r & 0 \\ 0 & 0 & 2r \end{bmatrix} \begin{bmatrix} \dot{\phi}_{1} \\ \dot{\phi}_{2} \\ \dot{\phi}_{3} \end{bmatrix}여기서 나온 결과, 즉 로봇의 속도 (\dot{x}, \dot{y}, \dot{\theta})를 누적하면 Odometry 정보를 얻을 수 있다.
이제 로봇을 제어하기 위해서, 원하는 로봇의 선속도 (\dot{x}, \dot{y} ), 각속도 (\dot{\theta})가 입력이 되면,
\begin{bmatrix} \dot{\phi}_{1} \\ \dot{\phi}_{2} \\ \dot{\phi}_{3} \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2r & 0 & 0 \\ 0 & 2r & 0 \\ 0 & 0 & 2r \end{bmatrix}^{-1} \begin{bmatrix} sin(\frac{\pi}{3}) & -cos(\frac{\pi}{3}) & -l \\ 0 & -cos(\pi) & -l \\ sin(-\frac{\pi}{3}) & -cos(-\frac{\pi}{3}) & -l \end{bmatrix} \begin{bmatrix} cos(0) & sin(0) & 0 \\ -sin(0) & cos(0) & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{bmatrix} \begin{bmatrix} \dot{x} \\ \dot{y} \\ \dot{\theta} \end{bmatrix}와 같이 각 바퀴의 속도를 구할 수 있다. 이제 이 속도를 바퀴 모터에 적용하면 로봇이 원하는 방향으로 움직인다.
참고:
로봇에 외장 기기를 부착할 경우 USB 시리얼포트 디바이스를 많이 사용한다. 요즘 나온 메인보드엔 시리얼포트가 없으니 당여한 이야기인데, USB 통신의 특성상 latency timer 값이 16ms로 기본으로 설정되어 있어, 빠른 응답 특성을 요구할때엔 속도 저하의 이유가 된다.
먼저 현재 설정된 latency_timer 값을 확인해본다.
$ cat /cat/sys/bus/usb-serial/devices/ttyUSB0/latency_timer
16ttyUSB0는 사용자의 포트 번호에 따라 변경하여 사용하면 된다. 위와 같이 16ms로 설정되어 있는 값을 1ms로 변경해본다.
$ echo 1 | sudo tee /sys/bus/usb-serial/devices/ttyUSB0/latency_timer문제는 이를 부팅때마다 반복해야 되는데, setserial 명령어를 udev 룰에 추가해서 이를 간단히 해결할 수 있다. 먼저 setserial를 설치한다.
$ sudo apt install setserial다음으로 /etc/udev/rules.d로 이동해서, 99-ttyUSB.rules 파일을 만들거나, 이미 사용하고 있는 룰에 다음과 같이 추가한다.
KERNEL=="ttyUSB[0-9]*", MODE="666", ATTRS{idVendor}="0403", RUN+="/bin/setserial /dev/%k low_latency"저장하고, 재부팅한다.
이제 명령어로 확인해보면
$ cat /cat/sys/bus/usb-serial/devices/ttyUSB0/latency_timer
1
$ cat /cat/sys/bus/usb-serial/devices/ttyUSB1/latency_timer
1
$ cat /cat/sys/bus/usb-serial/devices/ttyUSB2/latency_timer
1모든 USB 시리얼포트의 latency_timer 값이 1ms로 설정되어 있음을 볼 수 있다.
태생이 전자 공돌이라, 소프트웨어까진 어떻게 해본다 쳐도, 기구설계는 완전 다른 이야기인듯 하다. 물론 요즘에야 개발 도구들이 잘 되어 있어 뚝딱뚝딱 만들어 볼수 있다곤 하지만, 그래도 기본적인 사항은 알아야 이해를 하고 만들어볼 수 있는 듯.
3D 프린터를 좀더 알차게 사용해보고 싶은 마음에, 서점 간 김에 그래도 좀 예제가 많아보이는 책을 구입했다. 기초적인 요소들에 대한 설명과 각종 수치들이 있고, 한국에선 요런거 사용함 등등의 내용이 보인다. 아주 자세히 보진 못하겠지만, 간단한 기구 설계할 때 유용하게 사용할 수 있을 듯 하다.
아마 예전 책 제목은 “칼만 필터의 이해”였던 것 같다. 칼만필터를 로봇에 적용해서 사용하긴 하는데 (OpenCV에서 함수 형태로 있으니…) 이게 어떻게 동작하는 것인지, 왜 적용해야 하는지에 대한 궁금함이 항상 있던 차에 예전 판본을 보고 이해했던 기억이 난다.
이번에 새로 개정되어 제목도 바뀌어 출시되었길래, 또 다시 구입했다. 내용도 약간 증가한듯 하고, 비록 매틀랩 코드이지만 예제도 잘 구현되어 있다. (이걸 파이썬이나 다른 언어로 바꾸는거야 머, 쉬운 작업이니)