２．OpenModelicaの例題調査

　精密機械のモデルベース開発を考えるとき，そのまま使えそうなツールなのはModelica系言語だと思います． 特に，OpenModelicaは無料で誰もが利用できますし，精密機械に相当する6軸アームの例題が提供されていましたので， これを詳しく調べることにしました．
　
右図はその例題に登場する6軸アームです．ここでは，(1)～(4)の順に説明してゆきます．

(1)　OpenModelicaのインストール
(2)　OpenModelicaのシミュレーション
(3)　機構系モデルの調査
(4)　制御系モデルの調査
(5)　シミュレーションの実行

(1) OpenModelicaのインストール

　それでは，フリーの1DCAEソフトである OpenModelica をインストールしましょう．
「OpenModelicaのインストールと実行」 というサイトを参考にすれば，容易にインストールできます．インストールしたら，引き続いてOMEditを開きます．

　
　OMEditerを起動すると下の画面が現れます．自由に編集できるロボットアームのパッケージを作るため，先ずは「新規Modelica作成」というボタンを押します．
　次いで，入力用のダイアログが出現するので，名前の欄に「MyRobot」と入力して，OKボタンを押します．

　
　すると，左側にあるライブラリメニューに「MyRobot」という僅か4行のモデルが作成されました．

　
　ここで，OpenModelicaが保有する6軸ロボットアームのサンプルモデルをコピーして，保存します．まず，ライブラリブラウザから，Modelica → Mechanics → Multibody → Examples → Systems → RobotR3 の順にアイコンを開いてゆき，RobotR3の複製をルートディレクトリに保存して閉じます．次に，保存したRobotR3.moというファイルを改めて開き，ライブラリブラウザから，RobotR3→fullRobotと開き，アイコンを右クリックして，View Textを選びます．そして，それをそのままMyRobotのテキストとしてコピーし，さきほど作ったMyRobotのテキストメニューにペーストして保存します．

　
　このとき，2か所にあるRobot3の文字列をMyRobotに変更してファイルを保存します．

　
　そうすると，モデルファイルだったライブラリのMyRobotがパッケージになっています． ここから，fullRobotを開き，出力したい変数の定義式を追記します．24行も追記するのは大変そうに見えますが，上手にコピペすれば僅かな手間で済みます．


　

(2) OpenModelicaのシミュレーション

　次に，メニューバーで シミュレーション → Simulate with Animation を選ぶと，全軸が同時に動作するシミュレーションが行われます．
　シミュレーションが実行されたら，変数ブラウザのメニューに各変数がリストアップされるので，記録したい変数（ vel1～vel6, pos1～pos6, rot1～rot6, trq1～trq6 ）を選択します．24個全部のチェックボックスをONにしたら，csvファイルへの出力ボタンを押し，保存先指定のダイアログが現れたら，ファイル名を付けて保存します．

　
　保存したcsvファイルをエクセルで開くと，1列目が時刻．2列目以降は変数ダイアログで選択した順に，変数値が各列に記録されています．なお，データの時間間隔は一定とは限らないので，修正する必要があります．ここでは，一定時間間隔のデータに書き改めるプログラムをmatlabで作って処理しています．