Vivado & Vitis でC言語高位合成 Hello World チュートリアル

皆様こんにちは。18のhiraです。ソナー作ったら面白そうとか言っている人ですが、そんなソナーに必要なのは「正確な時刻で処理をする」ことです。ただ、一般のCPUで普通のプログラムを動かすと、時間指定したつもりでも処理に数msのズレが生じてしまうこともあります。正確に数百kHzでサンプリングするようなソナーには不向きです。

それを解決する(と勝手に思っている)のがFPGAです。FPGAは中の回路の配線を、使用者が好き勝手につなぎ直すようなことができる特殊なデバイスです。回路を最適化することで使用者が指定した通りに動作でき、さらに大規模並列回路にすることもできます。大量・高速のデータ処理を必要とするAI学習やデータセンターにも採用されています。
しかしそれにはHDLという、レジスタ叩きやビット操作を書き連ねる、長ったらしいプログラムで書かねばならないことが大きな壁でした。

今回使用するFPGAボード「Arty Z7」

そこでFPGAをもっと活かすため、C言語プログラムをHDLに変換して開発を加速させる「高位合成」という技術が近年注目されています。今回はそんなC言語プログラムの高位合成を「Vivado」、「Vitis」という専用ツールを使って初歩の初歩を体験していきます。

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Fusion 360 でつくる はすば/やまば 歯車

ごきげんよう。
20のAo(@musclemusale)でございます。
恐らく20では初めての投稿になるかと。
本日はFusion 360で”はすば歯車”と”やまば歯車”を作成したのでその過程を共有したいと思います。
Google検索をかけても はすば/やまば歯車をFusion 360で製作しているサイトが見当たらなかった(2021/3 現在)ので参考になれば幸いです。

やまだくん
やまば歯車のやまだたろうです(なんか汚い)

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RGB-Depthセンサを自作しよう【4-構造化光法編】

15 の nomo ( @nomotech )です。

この記事はrogy Advent Calender 2020 23日目の記事です。

RGB-Depthセンサを自作しよう【3-キャリブレーション編】の続きです。
今回はついに構造化光法についてです。
絶対位相の計算とカラーの計算までを解説します。


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RGB-Depthセンサを自作しよう【3-キャリブレーション編】

15 の nomo ( @nomotech )です。

この記事はrogy Advent Calender 2020 22日目の記事です。

RGB-Depthセンサを自作しよう【2-同期撮像編】の続きです。
今回はプロジェクタカメラのキャリブレーションについてです。

ステレオキャリブレーション

まずはステレオカメラシステムの場合のキャリブレーションについて説明します。

ステレオによる深度推定はそれぞれのカメラの画素で同じ3次元点を参照している対応点を見つけて、三角測量によって深度を測定します。
カメラのステレオの場合、特徴点などを使って対応点を見つけます。

三角測量の時に必要なのはそれぞれのカメラから対象までの方向ベクトルです。

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RGB-Depthセンサを自作しよう【2-同期撮像編】

15 の nomo ( @nomotech )です。

この記事はrogy Advent Calender 2020 21日目の記事です。

RGB-Depthセンサを自作しよう【1-基礎知識編】の続きです。
今回は同期撮像についてです。
早速深度センサを自作していきます。

ハードウェア

材料

今回使用するのは以下の部品

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RGB-Depthセンサを自作しよう【1-基礎知識編】

こんにちは、15 の nomo ( @nomotech )です。

この記事はrogy Advent Calender 2020 20日目の記事です。
ちょっと諸事情合って記事の公開が遅れました、すみません。

今回から 5 回にわたって連載していきます
まず1回目は基礎知識編です。

近年ロボットや VR などの分野で3次元計測の需要が高まっています。特に静止物体ではなく移動物体の3次元データが欲しいという機会は多いと思います。

皆さんは通常深度情報が欲しいなというときには市販の深度センサを購入して使っていると思いますが、市販されている深度センサは速度面で問題があったり使用用途に対して最適なものになっていなかったりすると思います。

実際ロボットで画像使いたい場合って長距離はLIDERとか使えばいいと思うんですが、ピッキングをする場面などで、近距離の物体の形状を知りたいというときにちょうどいい測定距離のセンサがあんまりなくないですか?

ということで、今回は高速に深度とカラーを得られるRGB-Depthセンサを自作していこうと思います。
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今年のNHKロボコンと角管曲げ加工の紹介

皆さんメリークリスマス、18のたくぽんです。

この記事はrogy Advent Calender2020 の25日目の記事です。

タイトルの通り今年(2021)のNHKロボコンのルールの紹介をして、それだけだと寂しいので去年の角管曲げ加工についても少し触れようと思います。

NHKロボコン2021 投壺~トゥフー~

中国の伝統的な遊びがモチーフになっていて、フィールド上の「壺」に向かってロボットが矢を投げ入れます。各チームDR(ディフェンスロボット)とTR(スローイングロボット)の2台のロボットを制作し、壺に入れることのできた矢の本数で点数を競います。

今年の大きな特徴は相手への妨害が許可されていることです。いくつかの「壺」は回転するテーブルの上に取り付けられており、DRが回転させて壺の位置を動かすことができます。穏やかじゃないですね。

テーブルを回転させるDR. 素行が悪い
矢を投げるTR. (スローイングロボットでTRはロンバイとおんなじですね)

詳しいルールはこちら

久々の対戦型ルールで、2017年のAPPARE!を思い出します。名実ともにどつきあうロボコンになるので(特に見てる側は)とても楽しいルールだと思います。

角管曲げ加工の話

2020年のルール「ロボラグビー」では、相手から飛んできたラグビーボールが期待に衝突する危険がありました。そこで、ボールから回路を守る回路ガードを制作しました。

左がTRのサリー、右がPRのロニーです

角管を曲げた部品をふんだんに使っています。軽いし強いしオシャレだし、最高ですね。

↓は自分が担当したロニーの回路ガードです。スーパーカーのガルウィングみたいに斜めに開くので、回路へのアクセス性も良いです。

 

曲げ加工には自作のベンダーを利用しています。

自作の曲げ加工機.

おしまい

今年は何かと大変な状況ではありますが、大会出場・優勝を目指して頑張っていますので、応援よろしくお願いします!

 

フェイズドアレイソナーを作りたい

 

こんにちは.18のhiraです.

僕は水中ロボットを製作するアクア研で活動しています.そんな水中探査では観測により地形図の作製をすること(マッピング)が目標だったりするのですが,水中では電波が急速に減衰するためレーザー測量を使うことはできません.そのため超音波ソナーを使います.しかしこの音波というものは指向性に乏しく,あらゆる方向の反射波が重なってしまいます.そこで,今回はその反射波を数理的に解析し高度なマッピングを行うソナーの信号処理について書いていきます.

天下(海中?)のJAMSTECのが測海して作製した海底地図.こんなマップを作ってみたい

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水中ロボコン参加報告

こんにちは.18のhiraです.

今回は先日12/5,6の土日に海洋開発研究機構(しんかい6500使っている研究機関!)にて行われた「水中ロボットコンベンション in JAMSTEC 2020 ~海と日本プロジェクト~」についての報告です.

水中ロボコンは文字通り水中で潜水艇ロボットを走らせ,沈められたブイにタッチしたり,写真をとったりします.最近では自律ロボットAUVも盛んです.

そんな水中ロボコンですが,例年は8月末に開催されるのですが,今年はコロナの影響で12月初めの開催となりました.ロボット技術研究会アクア研からは17が製作した「Iwatobi」と18,19,20が製作した「イカヒコーキ」の2機が出場しました. “水中ロボコン参加報告” の続きを読む