🧪 新しいチュートリアルを公開中 — ロボットアームからセンサーまで
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PWM デスクトップツール（Tkinter GUI） ​

以下のコマンドはリポジトリの AmazingHand-PWM/ ディレクトリで実行します。

本ページは PWM サーボ版のデスクトップ制御チュートリアルです。ウェブコントロールは PWM ウェブコントロール、配線は PWM 配線、ファームウェアの書き込みは PWM クイックスタート を参照してください。

対象：ESP32-S3 + PWM サーボ 8 系統（差動駆動）。ファームウェアの書き込みは PWM クイックスタート、プロトコルとコマンドは PWM プロトコルとキャリブレーション を参照してください。

1. 実行方法 ​

方法必要なもの向いている用途
ソースから実行（推奨）64 ビット Python 3.12 + pyserialすべての機能（ハンドトラッキングを含む）
自分で exe をパッケージ化PyInstallerPython を入れずに配布（第 7 節を参照）

2. ソースから実行 ​

依存関係のインストール ​

モジュールのルートディレクトリ（AmazingHand-PWM/）で実行します：

bash
# 基本依存関係（pyserial）
pip install -r tools/requirements.txt

# ハンドトラッキングが必要な場合に実行（tools/tracking_env を自動作成し mediapipe をインストール）
tools/setup_tracking.bat

mediapipe 0.10.14 は 64 ビット Windows 用 wheel しか提供されていないため、64 ビット Python 3.12 を使用する必要があります。

GUI の起動 ​

bash
# pyserial が入った任意の Python
python tools/hand_gui.py

# またはトラッキング環境（mediapipe 入り）を使用
tools/tracking_env/Scripts/python tools/hand_gui.py

デスクトップツールのメイン画面：シリアルポートバー、ジェスチャーコマンド、サーボ直接駆動、指の差動制御

GUI の使い方 ​

  1. シリアルポートの選択：上部のドロップダウンで ESP32 の COM ポートを選びます（デバイスマネージャーで確認）。

  2. 「Connect」をクリック：ステータスランプが緑になり、ログに「connected」と表示され、自動的に NOP のリンクテストを送信します。

  3. ジェスチャーコマンド：「グー／チョキ／パー／サムズアップ／OK／ピンチ／指差し／開く／握り拳」をクリックすると、多指ハンドが実行します。

  4. 左右手：「右手」／「左手」のチェックで切り替えます（親指のミラー方向が異なります）。

  5. サーボ直接駆動：8 本のスライダーをドラッグし、個々のサーボ角度をリアルタイムに制御します（0–180°）。

  6. 指の差動制御：各指に 2 本のプログレスバーがあります ——

    • 屈曲◀▶伸展：指を曲げる／伸ばす（範囲 -70 ~ +70）。
    • 右◀▶左：指を左右に振る（範囲 60 ~ 120、90=中立）。

    この 2 本のプログレスバーは制御軸で、2 つのサーボではありません。プログラムがこれらをその指の 2 つのサーボ角度へ合成します。同方向成分が開き、逆方向成分が屈伸になります。

  7. 繰り返し／停止：前回のジェスチャーを繰り返す／即座に中断します。

  8. 通信ログ：下部に送受信フレームと応答をリアルタイム表示します。

指の差動制御パネル：各指の屈曲／伸展と左右の振り

GUI 内蔵のハンドトラッキング ​

GUI にはハンドトラッキングパネルが付属しています（カメラが手の動きを追従します）：

  1. シリアルポートへ接続したら、「ハンドトラッキング（MediaPipe カメラ）」パネルまでスクロールします。
  2. カメラ番号を選び（デフォルト 0）、**「Start Tracking」**をクリックします。
  3. 手をカメラの画角に入れると、多指ハンドが屈曲／伸展に追従します。

トラッキングには tools/setup_tracking.bat でインストールした mediapipe が必要です。ソースから起動した GUI でのみトラッキング機能があります。

3. コマンドラインテスト（tools/serial_test.py） ​

モジュールのルートディレクトリで実行します：

bash
# リンクテスト（まず通信できることを確認）
python tools/serial_test.py COM3 nop

# ジェスチャー
python tools/serial_test.py COM3 rock         # グー
python tools/serial_test.py COM3 thumbs_up    # サムズアップ
python tools/serial_test.py COM3 index        # 指差し
python tools/serial_test.py COM3 open         # 開く
python tools/serial_test.py COM3 close        # 握り拳

# 単一サーボの直接駆動
python tools/serial_test.py COM3 servo 1 90   # サーボ1 → 90°

# すべて中間位置へ
python tools/serial_test.py COM3 mid

# 左右手の設定
python tools/serial_test.py COM3 hand L
python tools/serial_test.py COM3 hand R

# スイープ／セルフテスト
python tools/serial_test.py COM3 sweep 1      # サーボ1 スイープ
python tools/serial_test.py COM3 test         # すべてのサーボを 1 個ずつテスト

4. シリアルツールでの手動テスト（任意） ​

デスクトップツールを使わず、シリアルツールで 16 進フレームを直接送ってもリンクを検証できます。

CoolTerm（Windows / macOS / Linux）：

  1. Options → ボーレート 115200、8N1。
  2. Connection → Send String → Hex を選択。
  3. AA 01 00 01（グー）を送信すると、応答エリアに BB 01 00 01（ACK）と BB 01 10 11（完了）が現れます。

Linux / macOS のコマンドライン：

bash
# Linux
stty -F /dev/ttyUSB0 115200
printf '\xAA\x01\x00\x01' > /dev/ttyUSB0

# macOS
stty -f /dev/cu.usbserial-0001 115200
printf '\xAA\x01\x00\x01' > /dev/cu.usbserial-0001

フレーム形式、チェックサム、すべてのコマンドは PWM プロトコルとキャリブレーション を参照してください。

5. Python 制御スクリプト（独自開発） ​

python
import time
import serial

PORT, BAUD = "COM3", 115200          # Linux/macOS では /dev/ttyUSB0、/dev/cu.usbserial-* に変更

def frame(cmd, data=b""):
    checksum = cmd ^ len(data)
    for byte in data:
        checksum ^= byte
    return bytes([0xAA, cmd, len(data)]) + data + bytes([checksum & 0xFF])

ser = serial.Serial(PORT, BAUD, timeout=1)
time.sleep(1)                        # ESP32 のリセット完了を待つ

ser.write(frame(0x00))               # NOP リンクテスト
ser.write(frame(0x01))               # グー
time.sleep(0.5)
ser.write(frame(0xF0, bytes([90] * 8)))  # 8 系統のサーボをすべて 90°
ser.close()

応答フレームは BB CMD STATUS CKSUM で、STATUS=0x00 は受け付け済み、0x10 はジェスチャー完了を表します。完全なコマンド表と直接駆動／左右手の例は PWM プロトコルとキャリブレーション を参照してください。

6. よくある問題 ​

現象対処
サーボが動かない給電（5V 3A の独立電源）、COM ポート、配線を確認
応答がない／シリアルポートを開くとサーボが勝手に動くボーレートが 115200 であることを確認。GUI は接続時にまず NOP ハンドシェイクを送信します
カメラの映像が出ないカメラの権限を許可（設定→プライバシー→カメラ）
手の向きが逆逆側の左右手をチェック
トラッキングが反応しないtools\tracking_env の Python で起動していること、mediapipe のインストールが成功していることを確認

7. 自分で exe をパッケージ化（任意） ​

bash
pip install pyinstaller
python -m PyInstaller --onefile --noconsole --name "AmazingHand控制台" tools/hand_gui.py

パッケージ版にはハンドトラッキングは含まれません（mediapipe のリソースが大きいため）。トラッキングが必要な場合はソースから実行してください。

完全なプロトコルとコマンドの説明は PWM プロトコルとキャリブレーション を参照してください。