2024/12/22 RasPike-ARTを正式リポジトリとして公開しました。 それに伴い、旧ytoi/RasPike-ARTリポジトリはETrobocon/libraspike-artリポジトリに移りました。
この環境はETロボコン用にraspberryPiとLEGO(R)のSPIKE Prime(R)を接続して動作させるためのものです。raspberry側のEV3RT互換環境と、SPIKE側の制御ソフトからなります。
EV3RTのベースとなるraspberry-Pi用aspシミュレータはMac OS X用のシミュレータをraspi用に修正したものとなっています。 https://www.toppers.jp/asp3-e-download.html
また、linux用の変更やsetjmp/longjmpのmangleに関しては https://qiita.com/morioka/items/a186fff4db1eabb7e7de を参考にしています。
本SWはmaosxシミュレータの成果物および、TOPPERS様の「箱庭」プロジェクトでのathrillの成果物を多く使用しています。感謝いたします。
RasPike-ARTはSPIKE側にSPIKE-RTで作られた受信ソフトウェアlibraspikeを利用したものです。 旧来のRasPike(https://github.com/ETrobocon/RasPike)と比較して、以下のような特徴があります。
- SPIKE側のプログラムがmicro pythonではなく、SPIKE-RTを使用しており、リアルタイム性が高まっている RasPikeのデータ送信周期は30msecほどかかっていましたが、RasPike-ARTでは10msecとなっています（もう少し早くなる可能性あり)
- USB接続を用いているので、ポートがA-F全て利用可能
- RasPikeはETロボコン用として決まった構成（ポートと繋ぐもの）に限定されていましたが、任意のデバイスをつなげて利用することができます
- EV3RTのAPIではなく、SPIKE-RTのAPIを使うことができるため、SPIKEから得られる情報量が多いです ジャイロは３軸の情報が取れますし、Hubのディスプレイ、スピーカーなども利用できます
RasPike-ARTの構成は以下のようになります。 注意！）USBケーブルは充電専用のケーブルでは動作しません。通信ができるUSBケーブルを使う必要があります。
現在確認しているのはRasPi4とRaspberry OS(64bit)のみです。従来RasPikeで使用していたBullseye 32bitでは動作しないので、注意してください。
下記の環境で動作確認をしています。
Linux raspberrypi 6.6.51+rpt-rpi-v8 #1 SMP PREEMPT Debian 1:6.6.51-1+rpt3 (2024-10-08) aarch64 GNU/Linux
RasberryPiの任意のディレクトリで必要なファイルを取得します。
git clone --recursive https://github.com/ETrobocon/RasPike-ART.git
cd RasPike-ART
SPIKEヘの書き込みにはpythonを使うため、その環境をセットアップします。
cd sdk/workspace
make -f ../common/Makefile.raspike-art setup_spike_env
ちょっと時間がかかりますが、これでRasPike-ART/toolsにpythonの仮想環境が作成されます。同時にUSBで通信するのに必要な環境を持ってきます。
この作業は一度やればそのあとやる必要はありません。
SPIKEの電源を落としてUSBを抜き、Bluetoothボタンを押したまま再度差し込みます。ボタンがカラフルに変化するまで押し続けます。これがDFUモードに入った状態です。 https://afrel.co.jp/product/spike/technology-spike/basic/software-basic/54122/ の「Connect your Hub in Update Mode」の説明も参考にしてください。
この状態で、
make -f ../common/Makefile.raspike-art update_spike
と打ち込みます。
Writing memory...
0x08008000 130600 [=========================] 100%
Exiting DFU...
Finished
+ rm -rf firmware.dfu
のような表示が出たら書き込み終了です。 この作業はSPIKE側のプログラムが更新された場合に毎回行う必要があります。
サンプルでsample_c5のspike版sample_c5_spikeがありますので、それをコンパイルしてみます。
SPIKEのAPIを使うには、
#include "spike/pup/motor.h"
#include "spike/pup/colorsensor.h"
のような記述でSPIKE-RTと同じAPIを使うことが可能です。
makeは
make img=sample_c5_spike
とすることで、必要なライブラリ(RasPike-ART)が結合されます。(2025/5/10よりsample_c5_spikeはフォースセンサーのスタートで走り出すようになっています）
| ポート | センサ・モーター |
|---|---|
| A | 右モーター |
| B | 左モーター |
| E | カラーセンサー |
SPIKEのセンターボタンを長押しして、一度電源を切ります。USBで接続しているときはSPIKEのディスプレイには3x3の四角が表示された状態になります。 そこで、再度センターボタンを押すと、「∞」のマークが表示されます。 その状態で、workspaceで
make start
とすることでプログラムが実行され、初期通信後「ET」の文字が現れて、SPIKE側の受けが準備できていることを知らせます。
ctrl+cでプログラムを停止します。その後SPIKEのセンターボタンを長押しして電源を切ります。
再度やる場合はSPIKEのON->RasPiのプログラム実行
の順でやります。この順がずれたり、他の機器をUSBで繋いでいる場合には接続がうまくいかないことがあります。 （この辺りの制限はhttps://github.com/ETrobocon/libraspike-artの「通信用のAPI」を参照ください）
SPIKE-RTのAPIがほぼ使えます。 https://spike-rt.github.io/spike-rt/en/html/index.html
制限などは下記を参照して下さい。 https://github.com/ETrobocon/libraspike-art
EV3に関するAPI（モーターとかセンサー、ブロックに関するもの）は使えません。SPIKE APIに置き換えてください。
また、
#include "ev3api.h"
は
#include "spikeapi.h"
に置き換えてください。
RasPike-ARTが更新される場合があります。 その場合、以下のようにして更新をしてください。 (今sdk/workspaceにいるとします)
cd ../../
git submodule update --remote
cd sdk/workspace
make clean_art
make clean
RasPike-ARTが更新された場合、spikeのバイナリも更新されていることがあるため、SPIKEのプログラムの更新を行なってください。
元の教育用ファームに戻したい場合、以下のページを参考にファームをダウンロードしてください。 RasPikeを使う場合にはSPIKEファームのver2系を入れてください。ver3では動作しません。
https://www.learningsystems.co.jp/products/Robotics/Spike/SPIKE_support.html