NXT

・ＭｉｎｄｓｔｏｒｍｓＮＸＴ挑戦１（２０２２．６．１０）

ＬｅｇｏＭｉｎｄｓｔｏｒｍｓをご存じでしょうか。レゴブロックから派生したプログラミング可能な一連の学習支援教材です。機構部品や能動部品、プロセッサに接続できるセンサーなどを含みます。ホビーセット、エキスパートビルダーセット、テクニックなどのシリーズを経て１９９８年にＲＣＸ、２００６年にＮＸＴ、２０１３年に現行のＥＶ３へと発展しています。ＲＣＸ～ＥＶ３とは、ブロック体の中にプロセッサが組み込まれた機構制御の中心モジュールで、ＥＶ３にはメモリ６４ＭＢが実装されたＡＲＭ９が搭載されています。写真は工房保有のブロック体（ＮＸＴインテリジェントブロック）で、販売・サポートとも既に終了しています。
ＮＸＴのプロセッサはＡＲＭ７、２５６ＫＢのフラッシュメモリと６４ＫＢのＲＡＭ、さらにコプロセッサＡｔｍｅｌＡＶＲを内蔵します。	テクニックのシリーズで、大きなＩＦボックスを介してＬＯＧＯ言語で制御していた頃と隔世の感があります。
ＲＣＸに付属するプログラミングアプリＲＯＢＯＬＡＢです。初期のＮＸＴにも同梱されていたものです。	Ｍｉｎｄｓｔｏｒｍｓに付属するアクチュエータやセンサーを制御し、ＧＵＩ操作で簡単にプログラムを作成できます。
その後、ＮＸＴ用に開発されたプログラミングアプリです。現在もＬＥＧＯＥｄｕｃａｔｉｏｎからダウンロード可能です。	各種ユーザーマニュアルもこちらやこちらからダウンロード可能です。
詳細は分かりませんが、ＮＸＴ関連製品の中に、Ｃ言語、Ｃ＃、Ｊａｖａ、ｍｒｕｂｙによるプログラミングを可能にするガイドブックが存在します。汎用言語を導入することにより、ＧＵＩベースアプリでは到底不可能な、複雑な制御を記述することができるでしょう。そして、ＮＸＴには写真のような各種のセンサーが付属します。タッチ、サウンド、光、超音波に加え、オプションでカラー、温度、距離、ＩＲシーク、コンパス、あげく加速度、ジャイロまで揃っています。汎用言語と豊富なセンサーを組み合わせることで、教育用にとどまらず研究・開発目的にも応用できるでしょう。
実際ネット上を検索してみると、多くの大学、工学部で制御の実験・実習に利用されていることが分かります。	京都大学工学部電気電子工学科のサマーキャンプ、立命館大学理工学部の電子情報工学演習など。
城西国際大学メディア学部では、Microsoft Robotics Developer Studioによる制御が検討されています。	九州工業大学システム創成情報工学科では、ＮＸＴによるものづくり入門実習が試行されています。
こちらは沼津工業高等専門学校電子制御工学科のＷＥＢページです。同校牛丸先生（教授）の研究室では、制御工学の実験・実習にＮＸＴを活用されています。制御プログラムの開発環境としてｂｒｉｃｋＯＳ、ＮＱＣ、ＲｏｂｏｔＣ、そしてｎｘｔＯＳＥＫを導入・整備され、学生向けにＷＥＢ版の優れたチュートリアルを提供されています。牛丸先生の教材に倣い、制御工学を取り入れたＮＸＴの本格的な制御に挑戦したいと思います。
NXTの制御内容を汎用言語を用いて記述する環境は、沼津工専で紹介されているだけでもいくつかの選択肢があります。これらの中からｎｘｔＯＳＥＫを組み込んだ環境を取り上げることにします。ＯＳＥＫとは、ドイツ自動車産業が規定した自動車電子制御（ＥＣＵ）用ＯＳの業界標準仕様で、このＯＳＥＫに準拠したNXT用OSがｎｘｔＯＳＥＫ（だそう）です。C／C++言語による開発環境を提供し、NXTのアクチュエータ、各センサーを制御するAPIが含まれています。チュートリアルの項目を眺めると、「Ⅲ．実践編」にライントレースの事例があり、２値制御から P制御、PD制御、さらにPID制御と発展していきます。何と制御工学の威力を、NXTで試してみることができるわけです、チャレンジしましょう。
チュートリアルの最初は、ｎｘｔＯＳＥＫを動作させる環境を構築する作業です。	Ｗｉｎｄｏｗｓ上に疑似ＵＮＩＸ環境を構築する方法として、Ｃｙｇｗｉｎを導入します。
ＣｙｇｗｉｎのＷＥＢサイトからインストーラをダウンロードします。ｓｅｔｕｐ－X86 ６４．ｅｘｅが推奨されていますが、	ＡＲＭ用コンパイラが３２ビットのためｓｅｔｕｐ－Ｘ８６．ｅｘｅを使用します。
インストーラを起動します。ほとんど「次へ」を押していくだけです。	必要なモジュールを、インターネットからその都度ダウンロードするよう指定します。
インストールフォルダを指定します。「C：￥ｃｙｇｗｉｎ」のままなので「次へ」。	ダウンロードファイルの保存先を指定します。デフォルトのユーザフォルダのままでは使いにくいので変更します。
インターネット接続に使用するプロキシの選択ですが、システムの設定にお任せで「次へ」。	モジュールのダウンロードサイトを選びます。いくつか試してみましたが多少スピードが異なる程度です。
各FTPサイトのディレクトリから必要ファイルのダウンロードが開始されます。	Ｃｙｇｗｉｎに組み込むパッケージを選ぶため、ここでそのメニューが表示されます。
チュートリアルにはＤｅｖｅｌカテゴリからｍａｋｅ、ｇｃｃ－ｃｏｍｍｏｎ、ｇ＋＋を選択するよう指示されています。	ですが、Ｃｙｇｗｉｎのバージョンが異なるせいか名前が一致するパッケージを見つけられません。
ｇｃｃ－ｃｏｍｍｏｎの代わりにｇｃｃ－ｃｏｒｅを、ｇ＋＋の代わりにｇｃｃ－ｇ＋＋を選びます。	当時のバージョンに準拠しているので、仕様が変更されているようです。一応インストール完了です。
チュートリアルの指示に沿って、次にGNU ARMをインストールします。 GNU ARMは、GCC（GNU ＣｏｍｐｉｌｅｒＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）に含まれるＡＲＭ７（ＡＴＭＥＬＡＴ９１ＳＡＭ７Ｓ２５６）コアプロセッサに対応するコンパイラで、 bu-2.16.1_gcc-4.0.2-c-c++_nl-1.14.0_gi-6.4.exeは３２ビット版です。
インストーラを起動するとセットアップウィザードが表示されます。	ほとんどＮｅｘｔを押していくだけで簡単です。
Ｃｙｇｗｉｎからパスを通しやすくするため、セットアップフォルダをＣ：￥ｃｙｇｗｉｎ下に変更します。	ＳｅｌｅｃｔＣｏｍｐｏｎｅｎｔｓの画面でＢｉｇＥｎｄｒｉａｎのチェックを外します。
また、ＬｉｔｔｌｅＥｎｄｉａｎ内ＦｌｏａｔｉｎｇＰｏｉｎｔＵｎｉｔのチェックも外します。	スタートメニューフォルダの有無とフォルダを置くディレクトリを指定します。
ＳｅｌｅｃｔＡｄｄｉｔｉｏｎａｌＴａｓｌｓの画面で、ＩｎｓｔａｌｌＣｙｇｗｉｎＤＬＬのチェックを外します（インストール済）。	必要な設定が完了し、実際にインストールが実行されます。
インストール完了時、ＡｄｄｔｈｅｅｘｅｃｕｔａｂｌｅｄｉｒｅｃｔｏｒｙｔｈｅＰＡＴＨｖａｌｕａｂｌｅのチェックは必要ないそうです。	Ｃ：ｃｙｇｗｉｎ下にＧＮＵＡＲＭフォルダが作成されています。
Ｗｉｎｄｏｗｓ環境に慣れた感覚では、聞き覚えの無い用語やシステム構成に戸惑うばかりです。現時点で何を作業しているのか見失うこともしばしばです。次に、ＮＸＴを制御する本体であるｎｘｔＯＳＥＫをインストールします。ｖ２１４ｂ３が最新バージョンと表示されていますが、ｖ２１８をＤＬします。
インストールと言っても圧縮ファイルをフォルダを指定して展開するだけです。	Ｃｙｇｗｉｎからのディレクトリ移動がしやすいよう、Ｃ：￥Ｃｙｇｗｉｎ下に展開します。
まだＮＸＴＤｒｉｖｅｒ、ＮｅＸＴＴｏｏｌ、拡張ファームウェア等々インストールが続きますが、一度Ｃｙｇｗｉｎを起動してみます。	問題なく起動しプロンプトが表示されます。正常にインストールされているようです。
ｃｄコマンドによりｎｘｔＯＳＥＫフォルダに移動します。	ｎｘｔＯＳＥＫインストール時に、ＣやＣ＋＋のサンプルプログラムが用意されています。
ｓａｍｐｌｅｓ＿ｃ／ｈｅｌｌｏｗｏｒｌｄに移動します。有名なテストプログラムです。	ｍａｋｅコマンドを組込み済なのでビルド処理（コンパイル）され実行ファイルｈｅｌｌｏｗｏｒｌｄ_ＯＳＥＫ．ｒｘｅができるはずですが、
何やら・・どころか全く訳の分からない状況です。画面一杯にメッセージ（多分エラーコメント）が表示され、実行ファイルが生成された気配はありません。コメントを理解できれば問題の原因や対処方法が分るでしょうけれど、そもそもＬｉｎｕｘＯＳの操作方法を最低限理解もせず、チュートリアルに頼っての環境構築などそもそも無謀です。さて、無謀のままでメッセージの解読に挑むか、最初からセットアップをやり直すか、心機一転ＬｉｎｕｘＯＳの操作方法から学ぶか、どれもお先が暗いです。
守谷工房の製作品３へ守谷工房Ｔｏｐへ