パケット構成について考える

MasatoKubotera commented 1 year ago

SoMとの通信は，現状特定の文字（1byte）に応じて応答する．

応答の種類は，現時点（2023/10/19）時点で以下の通りである．送信文字：'B' or 'b' - biasの設定送信文字：'T' or 't' - biasおよび温度の取得送信文字：その他 - 加速度，ジャイロ，温度の取得

上記の構成を，ヘッダおよびチェックサムを含めた，アクチュエータに似たコマンド体系にする．

このときに，特定のコマンドに対してはセンサ取得を挟まずになにか返すようにする（例：バージョンの応答など）

MasatoKubotera commented 1 year ago

コマンド体系（データ構造・フォーマット）

シングルボードコンピュータからの送信フォーマット

byte	item	contents
1	header	0xFE
1	header	0xFE
1	command	-
2	CRC16	CRC16 from header to command

IMUからの応答フォーマット例

byte	item	contents
1	header	0xFE
1	header	0xFE
1	command	Same Command as sent Command
1	packet length	Length from header to CRC16
1	error	-
n	data	-
2	CRC16	CRC16 from header to command

参考： PMX https://www.kondokagaku.jp/wp_mn/archives/1144#i-16 DYNAMIXEL Communiation Protocol 2.0 https://www.besttechnology.co.jp/modules/knowledge/?DYNAMIXEL%20Communiation%20Protocol%202.0#f7c5cc11

MasatoKubotera commented 1 year ago

コマンド

値取得：加速度・ジャイロ・温度
- 【応答】加速度（float値4バイト×3軸），ジャイロ（float値4バイト×3軸），温度（float値4バイト）
値取得：加速度
- 【応答】加速度（float値4バイト×3軸）
値取得：ジャイロ
- 【応答】ジャイロ（float値4バイト×3軸）
値取得：温度
- 【応答】ジャイロ（float値4バイト×3軸）
値取得：ジャイロバイアス
- 【応答】ジャイロバイアス（float値4バイト×3軸）
値設定：ジャイロバイアス ※値設定を開始するコマンド．値自体をSoMから送信する訳ではない．
IMU初期化

MasatoKubotera commented 1 year ago

command	type	response	process
0xa0	read	【float*7】acceleration (x, y, z), gyro (x, y, z), temperature
0xa1	read	【float*3】acceleration (x, y, z)
0xa2	read	【float*3】gyro (x, y, z)
0xa3	read	【float*1】temperature
0xa4	read	【float*3】estimated 3-axis gyro bias [dps]	Estimates the gyro bias and reads it. The bias is not updated.
0xa5	read	【float*3】 3-axis gyro bias [dps] in non-volatile flash memory	Reads gyro bias stored in non-volatile flash memory.
0xa6	read	【float*3】Currently adapted 3-axis gyro bias [dps]	Reads currently adapted gyro bias.
0xb0	setting	【float*3】estimated 3-axis gyro bias [dps]	Estimates the gyro bias, adapt the estimated bias, store it in non-volatile flash memory
0xc0	setting		restarts communication with the ICM42688
0xd0	read	【uint8_t*1】firmware version

MasatoKubotera commented 1 year ago

CRC16の計算

KONDO PMXシリーズに準拠 https://kondo-robot.com/faq/pmx-library-for-python

MasatoKubotera commented 1 year ago

メモ：シングルボードコンピュータ側から指定したジャイロバイアス値を適応し使用のみ，およびArduino側のストレージに保存ができるようにする．

※常用コマンドではなく，完全なオプションとして使用することが前提

MasatoKubotera commented 12 months ago

検証バージョンのファームウェアをリリースしました．

https://github.com/SUSTAINA-OP/IMU-Measurement-and-Transmission-Module/tree/fdd1aa3bdd7b03befb92f92156f7a4745ce25113

MasatoKubotera commented 12 months ago

@AD58-3104 マスタースレーブの方で，IMUモジュールと接続するときに，ファームウェアバージョンの確認とバイアスオフセットが0ではないことを確認してください．

MasatoKubotera commented 12 months ago

現状のコマンドおよびパケット構成

送信（マスタ→スレーブ）

0xA0: 加速度，ジャイロ，温度取得 0xA1: 加速度取得 0xA2: ジャイロ取得 0xA3: 温度取得 0xA4: 新規推定バイアス取得 0xA5: 保存済みバイアス取得 0xA6: 適応済みバイアス取得

0xB0: ジャイロバイアス更新

0xC0: ファームウェアバージョン取得

応答（スレーブ→マスタ）

エラー

受信パケットのCRCエラー：エラーステータス0xA0

0xA or 0xB

0xA0: データ（加速度x，加速度y，加速度z，ジャイロx，ジャイロy，ジャイロz，温度） 0xA1: データ（加速度x，加速度y，加速度z） 0xA2: データ（ジャイロx，ジャイロy，ジャイロz） 0xA3: データ（温度） 0xA4: データ（ジャイロバイアスx，ジャイロバイアスy，ジャイロバイアスz） 0xA5: データ（ジャイロバイアスx，ジャイロバイアスy，ジャイロバイアスz） 0xA6: データ（ジャイロバイアスx，ジャイロバイアスy，ジャイロバイアスz）

0xB0: データ（ジャイロバイアスx，ジャイロバイアスy，ジャイロバイアスz）

0xC*

0xC0: データ（ファームウェアバージョン）

MasatoKubotera commented 12 months ago

パケット時期更新内容

ジャイロバイアス書き換え（適応・保存）コマンド
ジャイロバイアス書き換え（適応）コマンド

https://github.com/SUSTAINA-OP/IMU-Measurement-and-Transmission-Module/issues/7#issuecomment-1794696805

エラーステータスをビット表現化 8種類のエラーに対応し，エラー時にそれぞれのビットを立てる．

MasatoKubotera commented 11 months ago

ファームウェアを更新（Firmware vasion: 0x01）：https://github.com/SUSTAINA-OP/IMU-Measurement-and-Transmission-Module/commit/06d19eb41482d779a32754acb59068a29abd6d34

マスターからのデータ送信，エラーステータスを実装．

従来のファームウェア（Firmware vasion: 0x00）とは互換性がないので要注意．

command table

Command	Command description	Txdata on the master side	Packet Configuration	Txpacket length	Processing on the Slave Side	Txdata on the Slave Side	Packet Configuration	Txpacket length
0xA0	gets the estimated 3-axis accel, 3-axis gyro, temp	-	master-01	6	reads the most current data from IMU	3-axis accel, 3-axis gyro, temp	35	slave-01
0xA1	gets the estimated 3-axis accel	-	master-01	6	reads the most current data from IMU	3-axis accel	19	slave-01
0xA2	gets the estimated 3-axis gyro	-	master-01	6	reads the most current data from IMU	3-axis gyro	19	slave-01
0xA3	gets the estimated 3-axis temp	-	master-01	6	reads the most current data from IMU	temp	11	slave-01
0xA4	gets the estimated 3-axis gyro-bias	-	master-01	6	estimates the gyro biases	3-axis gyro-bias	19	slave-01
0xA5	gets the stored 3-axis gyro-bias in flash storage	-	master-01	6	-	3-axis gyro-bias	19	slave-01
0xA6	gets the adapted 3-axis gyro-bias	-	master-01	6	-	3-axis gyro-bias	19	slave-01
0xB0	estimates and adapts to 3-axis gyro-bias	-	master-01	6	estimates and adapts to gyro biases	3-axis gyro-bias	19	slave-01
0xB1	adapts the specified 3-axis gyro-bias and store it in flash storage	3-axis gyro-bias	master-02	18	adapt the specified 3-axis gyro-bias and store it in flash storage	3-axis gyro-bias	19	slave-01
0xB2	adapts the specified 3-axis gyro-bias	3-axis gyro-bias	master-02	18	adapt the specified 3-axis gyro-bias	3-axis gyro-bias	19	slave-01
0xD0	gets the firmware version	-	master-01	6	-	firmware-version	8	slave-02

error status

Bit	Error Description	Details
0	-	-
1	CRC error	CRC calculation result not match the received CRC
2	IMU connection error	IMU is not connected.
3	IMU response error	response error in estimating
4	unsupported command error	process corresponding to the command is not defined
5	command processing error	exception error when processing against a command
6	-	-
7	-	-

The units for sensor values are as follows.

Accel: m/s/s
Gyro: dps
Temperature: C

Note

Both acceleration and gyro data are ordered in the x, y, z axis.
Data is split in little-endian format
In case of a CRC error or IMU connection error, a packet with no data is returned without processing for the command: packet configuration see slave-03