RTM on Androidの紹介
- 1. 2014年8月5日 開発本部 第四開発部 中本啓之 RTミドルウェアサマーキャンプ2014 RTM on Androidの紹介
- 2. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 2 機能安全対応 RTミドルウェア OpenRTM.NET miniRTCs-CAN microRTCs-Zigbee Android版RTミドルウェア RTM on AndroidTM OpenRTM-aist for VxWorks エンタープライズ層 ロボット層 エンベデッド／デバイス層 用途に合わせ、多様なRTミドルウェアを開発・提供しています。 PC/タブレット向け ロボット制御向け 省資源マイコン向け さまざまなRTミドルウェア OpenRTM-aist HONDA RTM RTC-lite
- 3. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTミドルウェア導入のメリット マルチプラットフォーム対応 単体のロボットだけでなく、ロボット周辺システ ムや、ロボット操作系のシステムともシームレス に結合する 省資源マイコンで動作し、センサーネットワーク のプラットフォームにも適用可能 ROSにはない機能 ネットワーク分散 ロボット体内LANやネットワークロボットなど、 分散システムを容易に構築可能 RTCRTC RTM Windows RTCRTC RTM TRON RTCRTC RTM Linux RTCRTC RTM Solaris RTCRTC RTM FreeBSD RTCRTC RTM ARTLinux RTC アプリケーション 操作デバイス センサ ロボットA ロボットB ロボットC ネットワーク 資料作成／提供： 産業技術総合研究所 ネットワーク上に 分散するRTCを OS・言語の壁を 越えて接続する ことができる 柔軟性の向上 モジュール接続構成を変えるだけで様々なシ ステムを構築できる 再利用性の向上、選択肢の多様化 同じコンポーネントをいろいろなシステムに 使いまわせる 同じ機能を持つ複数のモジュールを試すこと ができる ロボット 防犯センサシステム レーザレンジファインダの入れ替えが容易（ソフト変更不要） レーザレンジ センサRTC USBカメラ RTC 移動体検知 RTC モータ RTC LCD出力 RTC 音声出力 RTC ビジネス アプリRTC 3
- 4. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTM on Android 開発の狙い RTC開発者／利用者の 裾野拡大！！ これに伴う RTミドルウェアの 普及促進！！ 4
- 5. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 5 ロボットを制御 Android端末をロボットシステムのフロントエンドに活用！ ライトを消し忘れを センサーでモニタリング RTM on Androidは、Android端末に対応したRTミドルウェアです。 RTM on Android を用いることで、ロボットやセンサーがAndroid端 末と連携するシステムを迅速かつ安価に作成することが可能になります。 RTM on Androidとは
- 6. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 6 RTM on Android とは OMGで承認された国際規格であ るRTC SpecificationをAndroid上 に実現 Androidタブレットを用いることで、場 所を選ばずにロボットの制御・監視が可 能になります OpenRTM-aist-1.0と相互運用可 能 RTミドルウェアを使用した既存ロボッ ト／センサが利用できるため、開発コス トを下げ、開発期間を短くすることがで きます 分散ミドルウェアCORBAには 産総研が開発したRtORBを採用 例えば、こんな使い方 産業用ロボットの生産管理 端末として ロボットの遠隔操作や モニタリングを行う端末として TM スマートハウスで部屋ごとの 電力消費量や家電の状態を 確認する端末として RTM on Androidとは
- 7. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 7 情報表示端末として利用 SCENE1: ロボットの遠隔制御・監視 SCENE2: センサーネットワーク 部屋ごとの温度、照度 センサーの情報を収集 RT-ADK (センサー) RT-ADK (センサー) RT×Androidでロボット／センサーを制御・監視 インフォメーション ロボット コントローラとして利用 ロボットの 首振りを制御 カメラ映像 人のセンシング結果 Android端末をセンサネットワークのデバイスとして活用 部屋情報をセンサーと接続したAndroid端末から収集 収集結果をタブレットに表示 Android端末を用いてロボットを遠隔制御 タブレットからロボットを操作 ロボットのカメラ映像をタブレットで表示 RTM on Androidの活用事例
- 8. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. AndroidにRTMを載せるとは？ そもそもRTMとは RTCを作成するために RTCがRTCとして動作するために 存在するミドルウェア ．．．としてのソフトウェア 実行単位はRTMではなくRTC Android上でRTCを作成する？ そのようなシーンは想像できない！ Android上で動作するRTCとは？ 単なるAndroidアプリの１形態に過ぎない Androidアプリとして RTCを作成し Android端末上で 上記RTCが動作する ことを可能にする こと 8
- 9. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTM on Android の効能 RTミドルウェアやRTCの知識が乏しくても、通常 のAndroidアプリケーション開発スキルを持つ人 であれば、容易にRTCの開発が可能となる RTM on Androidを利用して開発したRTCは、ごく 普通のAndroidアプリケーションとして扱うこと ができ、実行時のシステムリソースへの負荷も軽い RTM on Androidを利用して開発したRTCは、 OMGにより標準化されたRTC標準仕様Ver1.0に 従った軽量RTCのOpenRTM拡張モデルとしての基 本的な振る舞いに対応し、他プラットフォーム上の RTCともシームレスに相互接続できる 9
- 10. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTCとAndroidにおける コンポーネントの対応 RTCは，必ずしもUIを必要としない 他RTCとの通信は継続的に実施できる必要が ある RTM on Androidでは，RTCがAndroid上で Serviceとして動作 UIが必要な場合は別途Activityを必要なだけ追加 これら全体で一つのアプリケーション単位 （apk） 一つのAndroid端末上にて 複数のRTCを同時に Activeな状態で稼動可能 10
- 11. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. Androidアーキテクチャとアプリケーション Android Runtimeに専用VM （Dalvik VM） 各アプリケーションは，それぞれ が独立したLinuxのプロセス 各アプリケーションに一つの Dalvik VMインスタンスが対応 して動作 一般的Androidアプリケーショ ンは，UIを持つコンポーネント であるActivityとして実装され る Activityは画面の最上位に表示さ れる場合にのみ動作 UIを持たず，バックグラウンド で継続的に動作するServiceも代 表的なコンポーネント単位 11
- 12. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTM on Android のアーキテクチャ 12
- 13. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTM on Android でのRTC開発 ごく普通のAndroidアプリ開発手法と同じ Google社により提供されているEclipse用SDKを利用 アプリケーション単位にAndroidプロジェクトを作成 ソースの編集からビルドまでを実施 RTCとしての動作は シンプルなAPI記述 で実現可能 13
- 14. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTM on Android使用上の注意点 画面オフや回転への注意 Androidバージョン2系では、画面オフ時や回転時に onDestroy()やonCreate()が内部で呼ばれてしまう このため、RTCの起動・終了方法によっては、意に反して 連動して終了してしまう危険性がある 対処方法 画面レイアウト定義への指定にて画面オフ抑止 マニフェストへの指定にて回転を抑止 omni-ORBとの親和性への注意 omni-ORBは、デフォルトで一定時間後にタイムアウト処理が走る RTM on Androidが採用しているRtORBはこれに未対応 対処方法（実際にOpenRTM-aistのサンプルRTC用rtc.confを修正） omni-ORBを利用するRTCのコンフィグレーション指定にて、タイムアウトを抑止 RT SystemEditorとの親和性への注意 RTM on Androidを利用したRTCは、RT SystemEditor上での操作感 が悪く、RT SystemEditorが無応答に陥ることもある 対処方法 Rtshellを使うか、Connectorを作成する 14
- 15. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. RTM on Androidでの独自型の使用 独自型を使用する場合は、データクラスを用意する ※データのアライメントに注意する必要がある 参考：http://www.openrtp.jp/wiki/_hara/ja/RtORB/RtORB_CDR.html import java.util.List; public class CameraImage implements Marshalizable { private static final String dataType = "CameraImage"; public RTCTime tm = null; public short width; public short height; public short bpp; public String format; public double fDiv; public List<Byte> pixels; public CameraImage() { tm = new RTCTime(0, 0); pixels = new ArrayList<Byte>(); } public CORBA_CdrData marshal() { Marshalizer mslzr = new Marshalizer(); mslzr.marshalLong(getTm().getSec()); mslzr.marshalLong(getTm().getNsec()); mslzr.marshalShort(width); mslzr.marshalShort(height); mslzr.marshalShort(bpp); mslzr.marshalShort(0); mslzr.marshalString(format); mslzr.marshalDouble(fDiv); mslzr.marshalByteSeq(pixels); CORBA_CdrData cdr = new CORBA_CdrData(); cdr.setData(mslzr.get()); return cdr; } public void demarshal(CORBA_CdrData cdrData) { Marshalizer mslzr = new Marshalizer(cdrData.getData()); int sec = mslzr.demarshalLong(); int nsec = mslzr.demarshalLong(); tm.set(sec, nsec); width = mslzr.demarshalShort(); height = mslzr.demarshalShort(); bpp = mslzr.demarshalShort(); mslzr.demarshalShort(); format = mslzr.demarshalString(); fDiv = mslzr.demarshalDouble(); pixels = mslzr.demarshalByteSeq(); } } 15
- 16. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 16 ロボコンマガジン連載 ロボコンマガジン（オーム社）で、2012年7月号～ 2013年1月号に「RTM on Android」の連載記事 http://www.ohmsha.co.jp/robocon/
- 17. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 17 ロボコンマガジン連載 OpenRTM.NETで実装したWindows PC上で動作 するRTCをAndroid端末からコントロールする RTCの開発 Google Earth内を移動する バ－チャル飛行体 Arduino用移動台車 KURUMA Shield（ピルクス社）
- 18. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 18 デモシステム構成
- 19. Copyrightⓒ 2014 Systems Engineering Consultants Co., LTD. All rights reserved. 19 • ロボットサイトにて、NEDO「次世代ロボット知能化技術開発プ ロジェクト」をはじめ、当社の研究開発成果を公開しています。 ロボットサイト e-mail : robot@sec.co.jp nakamoto@sec.co.jp