IMU モジュールを MicroDuck で使う

本モジュールは MicroDuck の胴体 IMU —— サーボバス上に載っている imu_to_dxl ボード —— を、I²C 接続の本モジュールに置き換えられます。

状態

IMU データ経路：サンプリング・デコード・観測スロット	実機で検証済み
MicroDuck ランタイム（robotd）への組み込み	統合フェーズで対応予定

位置づけ：外付け I²C モジュールは過渡的な構成です。最終形態では IMU をロボット本体のハードウェアとメインコントローラに統合します。本ページの配線、座標系、キャリブレーション方法は統合後もそのまま使えます。

完全なガイドとコード：Juxi-Technology/imu-displace-microduck

あちらのリポジトリが本ページの正式版です。正確な配線、キャリブレーション手順、受け入れチェックリスト、実測値はすべてそこにあります。本ページは入口にすぎません。

配線

モジュール	ICM-42670-P、I²C スレーブ 0x23
ピン	GND / 3V3 / SDA / SCL
電源	3V3。5V は不可（ホストの I/O は 3.3 V）
バス（公式 HAT）	/dev/i2c-pihat = /dev/i2c-3。J6 の R18/R19 を R16/R17 に移すと /dev/i2c-4
アドレス衝突	同じバスに 0x18（オーディオ）、0x19/0x68 または 0x6A（オンボード IMU）、0x29（ToF）が既にありますが、0x23 はどれとも衝突しません

sudo apt install -y i2c-tools
sudo i2cdetect -y -r <バス番号>        # 23 が見えるはず

Dynamixel ID 200 にならない理由

ID 200 はサーボバス上のデバイス番号です（1 本の半二重 TTL、1 Mbps、Dynamixel Protocol V2）。本モジュールが話すのは I²C（2 線、レジスタ読み書き）です。HAT の I²C ヘッダに繋いでも ID 200 にはなりません。ホストは 2 つのバスを別々に読み、1 つのセンササンプルに統合します。

検証（モジュールのみ、サーボ不要）

cargo run -p duck-control --example imu_probe -- /dev/i2c-7 20
cargo run -p duck-control --example imu_to_observation -- /dev/i2c-7 20

期待値
サンプルレート	約 100 Hz、読み取り失敗ゼロ
2 つ目のコマンド	obs[0..3]（ジャイロ）、obs[3..6]（重力）、関節ブロックの不一致ゼロ

Jetson Orin Nano + /dev/i2c-7 での実測：99.4 Hz、1 サンプル 0.92 ms、読み取り失敗ゼロ。

参考取り付け

モジュールの 3 軸を胴体の軸に一致させます —— X 前 / Y 左 / Z 上 —— 物理的には部品面を上、Type-C を後方に向けます。このとき mount 回転は単位クォータニオンになります。

モジュール自身の座標系（直交する 3 姿勢で実測）：部品面を上にして平置きすると重力は [0, 0, -1]、Type-C を上にすると [1, 0, 0]、部品面を右に向けて側立すると [0, 1, 0]。

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今後の予定

• モジュールを robotd ランタイムに統合する：バスパス、IMU ソース、mount を設定可能にする。
• IMU 専用の取得スレッドと共有スロットを用意し、I²C 読み取りが制御 tick を占有しないようにする。
• 実際の 15 サーボバスと歩行ポリシーで機体全体を検証する。最終形態では IMU を機体ハードウェアとメインコントローラに統合する。