July 21, 2011

いつも刺激を受けながらblogを拝見しております。
わたしは視力０の視覚障害者なのですが、この１年ほど室内用ラジコンヘリコプターの操縦を楽しんできました。
しかしヘリが向いている方向を音だけで聞き分けることはできず、水平面の移動（前進・後進、左右旋回）を適切にコントロールできないという限界に突き当たりました。
上昇下降の制御だけでもエキサイティングなのですが、やはりもっと自由に操縦したいと思っていたところ各種センサを搭載したAR. Droneが発売され購入したしだいです。
python-ardrone
http://blog.venthur.de/2011/04/20/introducing-python-ardrone/
を用いてAR. Droneを点字ディスプレイ
http://www.baum.de/en/products/brailledisplay/vconnect12.php
で操縦するアプリの基礎が一通りできた段階です。
しかしながらAR. Droneに搭載されているセンサーが出力する水平面上の方向(psi)誤差が大きく補助センサーの搭載が必要と考えています。
前振りが長くなってしまいましたが、この補助センサ（地磁気センサを想定しています）について、助言をいただきたいと考えています。
話はもう少し込み入っているので、できましたらメールにてやりとりさせていただきたいです。
AR. Droneをあえてプロポで操縦してしまうFenrirさんからすればずいぶん軟弱な相談になってしまいますが、よろしければメールに返信ください。

> Nameless Pipe さん
コメントありがとうございます。他の方にも参考になるかもしれませんので、コメントベースで返答したいと思います。また以下、時間不足で雑な返答で申し訳ありません。

まずですが、AR.Droneの拡張コネクタにはシリアルやUSBがでているのをご存知でしょうか。趣味な人たちはここにGPSやUSBメモリなどをつけて遊ぼうとしているようです。しかしこの拡張ポートは、API経由では接続不能で、自分でAR.Drone側のソースをいじるなどしないとアクセスできなかったと記憶しています。
http://www.ardrone-flyers.com/forum/viewtopic.php?f=8&t=829&start=15

僕が簡単にやるとするならばArduino互換機のYellow Jacketで操縦する方法を拡張するのがよいのではないかと思います。磁気センサをつけて、操縦入力が方位に対応するように変換すればよいのではないでしょうか。
Yellow Jacketの話 => https://fenrir.naruoka.org/archives/000803.html

> fenrir さん
コメント返していただいていたことに気付きませんでした。失礼しました。

さて、目下の課題をもう少し詳しく説明してみたいと思います。なおわたし航空工学はずぶの素人ですので、基本的理解が間違っているかもしれません。

当然のことですが、前後・左右、左右旋回の操作は、機体が向いている方向によって実際に動く方向が変わります。
機体が向いている方向は視認することで確認できますが、モーター音だけを頼りにしていると分かりません。
結果、前後・左右、左右旋回の操作が実際にどのような移動をもたらすかも分かりません。
何らかの手段で機体が向いている方向を知る必要があります。
今回は、点字ディスプレイ上に点字のaaで矢印みたいなものをレンダリングすることで機体が向いている方向をリアルタイムに示そうと考えました。
点字は指で触って読むものなので、プロポを握った操縦は断念し、点字表示部に近接した点字ディスプレイのボタン群で疑似アナログ入力を行って操縦することを考えてました。
機体が向いている方向はAR. Droneから読み出せるpsiの値をそのまま使おうとしました。
しかし、この値、誤差が蓄積されるようで同じ方向を向いていても時間が経過すると異なる値を返します。
そこでより正確なセンサーを追加することを考えました。手法としては大きく二つ

1. AR. Droneの拡張コネクタに追加
2. 単体動作するセンサーユニットを追加

を考えましたが、1.はご指摘のとおり、ファームの書き換えが必要でシェルスクリプトの導入程度ならまだしもちょっと手に負えないかなあと感じています。
2. については、バッテリを内蔵しワイヤレス(無線lanかBluetooth)でデータ送信が可能で、軽量であることが条件となります。
わたしが見つけたものとしては
IMU-Z
http://www.zmp.co.jp/e-nuvo/jp/imu-z.html
WAA-010
http://www.wireless-t.jp/support.html
がありますが、いずれも高額です。またいずれもBluetoothなので送信範囲がかなり制約されることも残念です。
結局最近は、上記２製品のようなものを安価に自作する方法や作例はないか探していたしだいです。
一応ここまでがこれまでの思考の経過です。
いただいたコメントをもう少し消化して考えてみたいと思います。