近年、ヒューマノイド（人型ロボット）の開発が世界中で急速に進んでいます。その中でも、Nvidia Jetson AGX Orin はこの分野の技術を加速させる重要なプラットフォームのひとつです。強力なAI処理能力とエッジコンピューティング性能を兼ね備えたこのデバイスは、ロボティクス開発を新たな次元へと引き上げています。

ヒューマノイドのようなモバイルアプリケーションでは、ワイヤレスでの運用・診断がますます重要になっています。EtherCATのメインデバイス上で EC-Master が動作している場合でも、EC-Engineer Web を使えばリモート接続で容易に診断を行うことができます。

本記事では、EC-Engineer Webの機能や利点、セットアップ手順を詳しく紹介します。
さらに、リアルタイムLinux上でモーション制御を実行し、モーション × リアルタイム × ロボティクス がどのようにヒューマノイド開発へつながるのかを実際に示します。

EC-Engineer Web は、EtherCATネットワークの構成・診断を行うための強力なソフトウェアツールです。Webベースで動作し、従来の EC-Engineer と同様の機能を提供します。EC-Engineer Webは ENI（EtherCAT Network Information）ファイルの作成・エクスポートが可能で、これによりEC-MasterがEtherCATネットワークを初期化・制御できます。さらに大きな利点として、ネットワーク診断機能が挙げられます。

ネットワーク状態の監視、変数の強制、メインデバイスおよび各サブデバイスの状態表示、エラーカウンタの確認など、多くの機能を備えています。たとえば、統合ツール「Mismatch Analyzer」では、構成ファイルと実際のネットワークとの不一致を解析でき、ネットワーク構築・調整を効率化します。

EC-Engineer Webは標準Webブラウザ（Chrome、Firefox、Edge、Safariなど）をユーザーインターフェースとして使用し、WindowsまたはLinuxがインストールされた任意のメインデバイスに接続できます。

今回のアプリケーション構成は、以下の図1のようになります。
メインデバイス側では、Nvidia Jetson AGX Orin上でLinuxとEC-Master が動作しています。
EC-Engineer Webのビジネスロジックは、従来のEC-Engineerと同じくコアロジックとENIエンジンをベースにしており、加えてASP.NET Core Webアプリケーションを採用して動的Webアプリケーションとして動作します。

（図1：EC-Engineer Webのシステムアーキテクチャ）

EC-Engineer Webは、Windows、Linux、MacOSそれぞれに対応したセットアップパッケージで簡単にインストールできます。Linux（tegra-ubuntu）モジュール上のシェルで適切なディレクトリに移動し、以下のコマンドを実行します（スニペット1）。

./EcEngineerWeb

（スニペット1：EcEngineerWebアプリケーションの起動）

これにより、アプリケーションがメインデバイス上で起動し、図2のように接続待機状態になります。EC-Engineer Webは、localhostのポート5000を通じて任意のブラウザから接続できるようになります。

（図2：接続準備が完了したEcEngineerWeb）

その後、メインデバイス上で EcMasterDemo を起動すると、EC-Engineer Webがシステムに接続可能になります。Webブラウザを使って、ネットワークの情報を簡単に可視化できます。

接続先IPアドレスを特定するには、EC-MasterがEtherCAT通信に使用しているネットワークインタフェースを確認します。Linuxコマンド ifconfig を使用すると、EtherCAT通信で使用されるイーサネットアダプタ（例：eth2）と、そのIPアドレスを確認できます（図3参照）。

（図3：ifconfigコマンドによるイーサネットアダプタ一覧）

接続後、図4のようにメインデバイスの状態、サブデバイス数・ステータス、メモリ使用量などをモニタリングできます。

（図4：EcEngineerWeb上のシステム情報画面）

さらに、CoEオブジェクトディクショナリにもアクセスできます。
図5に示すように、ハードウェア／ソフトウェアバージョン、ID、制限値、設定内容など、システムに関連するデータをすべて参照できます。

（図5：CoEオブジェクトディクショナリの参照画面）

次に、モーター制御を実際に動かしてみましょう。ここでは、EC-Motion Advanced を使用します。これはEC-Masterのモーション制御ライブラリで、ETG実装ガイドライン ETG.6010 に準拠した CiA402ドライブプロファイルをサポートしています。例として用いるアプリケーション EcMasterDemoMotionAdvanced は、Cyclic Synchronous Position（CSP）および Cyclic Synchronous Velocity（CSV）モードをサポートしています。

アプリケーションを実行する前に、Linuxシステムのリアルタイム設定を行います。

• RT PREEMPTカーネルの有効化
• acontisリアルタイムEthernetドライバのロード
• atemsysカーネルモジュールの組み込み

これらの手順については、弊社の別ブログで詳細に紹介しています。

リアルタイム設定の構成が完了したら、アプリケーション EcMasterDemoMotionAdvanced を起動します。ここで、接続しているドライブについて少し説明します。今回使用しているのは、Copley Controls社製 DCサーボドライブ AccelNet BE2 で、エンコーダ付きのブラシレスステッピングモーターを2台接続しています（下図6参照）。

図6：機械および電気的セットアップ

設定後、以下のコマンド（スニペット2）でアプリケーションを起動します。

./EcMasterDemoMotionAdvanced -intelgbe 1 1 -f eni.xml -b 1000

（スニペット2：EcMasterDemoMotionAdvancedの起動）

このアプリケーションでは、Intel Gigabit NIC用リアルタイムEthernetドライバを使用し、ENIファイル（-f eni.xml）でサブデバイス構成を読み込みます。テストではサイクルタイムを1 ms（-b 1000）に設定しています。

起動後、アプリケーションはサブデバイスをスキャンし、図7のようにOperationalモードへ移行します。

（図7：オペレーショナルモード）

モーターが回転を始めると、PDOイメージ上の各変数にアクセスでき、さまざまなパラメータを監視可能になります。図8に示すように、モーターの実速度をリアルタイムでモニタできます。

（図8：EC-Engineer Web上でのPDOアクセス）