Xbox360ワイヤレスコントローラーでジョグ操作（Mac版）

ゲーム用ジョイスティックで、CNCマシンのジョグ操作をするというのをネットでたまに見かけます。確かにパソコン以外にもジョグ操作できる装置があると便利です。
現状ではbCNCのPendant機能でWifiを介してスマホから遠隔操作可能ですが、たまたま昔購入したXbox360ワイヤレスコントローラー（Xbox本体は持っていない）があるのを思い出して、試しにできるかどうかやってみました。

ワイヤレスなのでCNCマシンのペンダントとしては便利そう。右側のドングルをMacBookにUSB接続して使います。MacだとMicroSoftのXboxとは相性悪そうですが、ネットで調べるとMac用のドライバもいくつかありました。Windowsならかなりあるはず。


いまだにAmazonでも売っているんですね。XboxOneというのは新しいタイプでしょうか。意外に高い。

ちなみにAliExpressでCNC用リモートペンダントを探すと以下のような感じ。
AliExpress.com Product - Free shipping Hot sell cnc part Manual Pulse Generator Ncstudio CNC Wireless Handwheel CNC RF Electronic Remote Pendant8226円（送料込み）、これは比較的安い方。大体は1万円以上。Macで使えるかは不明（たぶん無理）。Mach3用が多い。

Mac版ジョイスティック用ドライバ＋キーマッピングソフト：
Xbox360コントローラーを認識させるドライバはあるのですが、キーマッピングでXbox360コントローラーをマウスやキーボードとして使ったり、さらには複合的なキー入力の使い方ができるものとなると少ない。それと、結構古いコントローラーでもあるので、ドライバも古かったりして現在のOSバージョンに対応していないなど。

・360Controller
ここは現在でも更新してありGitにソースが置いてあることからも良さそう。

しかし、目的としていた複雑なキーマッピングまではできないみたい。オープンソースなので、ファイルを開いてコードを改造すればいいのかもしれないけど、もう少し探してみることに。
普通にゲームするには問題ないと思う。

・Joystick Mapper
これは有料（600円）、説明など見る限りいろいろできそう。
プレステのコントローラでもいいかもしれないけど持っていない。

bCNCのPendant機能でスマホから遠隔操作できるので、必ずしも今回Xbox360コントローラで操作する必要もないということで、有料ソフトは保留。

しかし、無料ソフトだとやはり単純なものしかない。

・ControllerMate

次に見つけたのはこのソフト「ControllerMate」。無料ソフトだとらちがあかないので試しに、この有料ソフト（$24.95）をダウンロードしてみました。おそらくトライアルか無料利用だと何かしらの制限があるはず。

説明を見る限りは、かなり複雑な設定ができるみたい。しかもアップデートも最近までされています。

こんな感じで、単純なモジュールを線でつないで複雑化していくタイプ。期待できそう。

ということでインストールして試してみました。

ControllerMateの使い方：

まず、Xbox360コントローラーには２個のアナログスティックと十字キー、そしてたくさんのボタンがあります。今回はせいぜい、

・アナログスティックでXY軸の移動（G91X10、G91Y10など）

・ボタンでロック解除（$X）

というくらいでしょうか（以下）。

当然ホーミング（$H）や加工原点復帰（G92X0Y0Z0）なども設定していいのですが、まだ本気で使うつもりもないので、とりあえず動けばいいという程度で。というのも、今まで通りbCNCのPendant機能で十分間に合うので。

この手の入力の場合、ボタンを押すと「$X（リターン）」という設定ができないといけない。通常のゲームパッド用ソフトだと、「Start」ボタン=「s」キー（キーボード上の）という1対1対応になっていて、連続した任意の文字列を入力設定できないものが多い。しかし、このControllerMateは、文字列も入力できるらしい。こんなのを探していました。無料でも一応使えるようです。対応機種コントローラーはここに書いてあります。Xbox以外にもたくさんあります。

設定方法：

まずプロジェクトの開始は、右側にあるProgramming Itemsの歯車マークのプルダウンメニューで、Create Programming Pageを選択。

そうすると、以下のようにNew Page1が出来上がり、グリッドの作業エリアが出てきます。

次に、接続してあるコントローラーのジョイスティックを動かすと、右側にあるモジュールが光って、対応するジョイスティックやボタンがどれなのかわかります。一つのジョイスティックはX軸とY軸の二つのモジュールに分かれてあります。それぞれをドラッグして作業エリア上にのせます。

最終的には、X軸だけをみると以下のようになります。それほど複雑ではありません。というかやっていること自体が単純なので。左に倒すと「G91X-10（リターン）」、右に倒すと「G91X10（リターン）」という内容です。

これらのモジュールは作業エリア上で右クリックをするとタブが出てくるので、その中から選んで配置していきます。以下から、それぞれのモジュールの説明です。

「Controller X-Axis」：

まず、これがコントローラのボタンやジョイスティックのどの部分かというモジュール。これに機能のモジュールを色々ぶら下げて行く感じ。コントローラーを接続しないと右側のリストに出てこないかもしれません。

「Range（ジョイスティック範囲設定）」：

これは、ジョイスティックをどのくらい倒すと（条件）どうしたいか（結果：出力）という入力範囲の設定（条件設定）。右クリックで以下のタブから選ぶと作業エリアに出てきます。

作業エリア上の「Range」モジュールを選択して画面右にあるInspector画面で内容を設定します。

これは、ジョイスティックX軸：左側に倒した時の設定です（縦：Y軸方向に動かす設定はまた別のモジュールでする必要があります）。左に倒したら、CNCマシンのヘッドも左に動くという前提とします。倒した量によってスピードが変わるようにしてもいいのですが、このジョイスティックではあまり細かく操作できないので、倒したら「G91X-10」で左に10mm移動するコマンドを一回投げるという設定にしようと思います。20mm動かしたいときは2回倒すということです。

青い水平バーで反応する範囲を調整します。中央付近は無反応にして、左側-32768〜-10000の時だけ反応する設定にしておきます。このジョイスティックはぴったり中央で止まることがないので、かなりゆとりを持って中央の無反応範囲をとっておきました。

同じように、今度は右側に倒した時の設定も必要になります。そのため「Range」モジュールが二つあります。

もちろん倒した量によって1mm、もう少し倒すと5mm、めいっぱい倒すと10mmという感じで細かく範囲を設定してもいいとは思います。そうすると、「Range」モジュールだけでも3つ、両側も含めて合計6個を「Controller X-Axis」モジュールにつなげることになります。ただ、無料だとモジュール数の制限があって、そこまで複雑化するには有料にしないとダメかもしれません。

「T（テキスト出力）」設定：（追記：改良策「Keystrokes」を使う方法はページ最後の方にあります）

次に、「Range」モジュールの反応範囲の時に出すコマンドを「T（テキスト出力）」モジュールで設定します。つまり、ジョイスティックを左に倒したら「G91X-10」という文字列を書き出すプログラムになるということです。

「T（テキスト出力）」モジュールは右クリックでこの場所↑にあります。また「T」モジュールを選択して、Inspector画面で設定します。

こんな感じで、空白欄に「G91X-10」と入れておきます。ONタブは、これがONになったら「G91X-10」が出力されるということです。OFFの設定は特にないのでスキップ。

Speedタブの方では、as fast as possibleにして、出力速めにしておきます。

このテキスト出力設定では、最後のリターンキーの入力ができないので、それは次の設定で。ラインフィードやキャリッジリターン記号を入れればいいのかもしれませんが、そのまま書き出しそうなので、以下の設定でやることにします。

「Single Key」設定：

「G91X-10」のあと「リターン」を押してGコード入力終了となるで、このリターンキーも忘れずに設定しておきます。

「Single Key」はこの場所にあります。

そしてまたInspector画面で設定します。

BehaviorはOne Shotで一回だけの出力にしておきます。Press and Holdにしてしまうと、リターンキーを連続出力してしまいます。

Open Keystrokes Paletteを押すと、小さいキーボード画面が出てきて、この中からリターンキーを選んで作業エリアにドラッグします。

これでモジュールは全部揃ったので、あとはモジュールの端子のような部分をドラッグして相手のモジュールにくっつけるだけです。同様にY軸方向も設定もします。

それと、最終的には画面左上にあるMaster Enable: ON、Helper: Runningにしないと機能しないかもしれません。クリックすれば、赤→緑に変わります。

出来上がり：

最終的には、ボタンでロック解除（$X）もつけて、以下のようになりました。

無料利用の場合の制限：

無料利用の場合は以下のような制限があります。出力系のモジュール（building block）は10個までらしい。そのほかは無制限。今回の場合は、テキスト出力とリターンキー出力だけで10個あるので、これが限界っぽい。

それと無料の場合は、このソフトがバックグラウンドで動いている場合（他のソフトを使っている場合）20分で切れてしまうようです。フォアグラウンドにしていれば無制限。

Grbl1.1なら＄J=コマンドでジョグ操作：

今回はGコードを使って「G91X-10（リターン）」：相対座標でX軸を-10mm移動させましたが、Grbl1.1からは、ジョグ操作は$J=コマンドでやった方がいいかもしれません。$J=コマンドはGコードとは別に制御されるので、実際のペンダントを使ってのジョグ操作に適しています。

$J=X10F800

という感じです。

単に、

$JX10

を入力すると（最後にフィードをつけないと）、error:22が出ました。error:22はフィード未設定のエラーのようです。

また、$J=X10F800と入力しても、事前に設定してあるG90（絶対座標）かG91（相対座標）によって、

G90ならX座標10mmのところへ移動（WPosのX:10mmの位置）

G91なら現在地から10mmX軸方向へ移動（+10mm右へ動かす）

となるようです。

まとめ：

実際にbCNC上で試してみました。bCNCのコマンド入力欄を一度クリックしておいて（フォーカスを与えておいて）、あとはXbox360ワイヤレスコントローラーのジョイスティックでジョグ操作。特に問題なし。順調でした。

ただ、bCNCのPendant機能があるので、わざわざXbox360ワイヤレスコントローラーを使ってまでしてジョグ操作しなくてもいいという感じです。Laserweb3の場合もスマホからホストのIPアドレスにアクセスすれば遠隔操作可能なので、bCNCとLaserweb3以外で作業する時、ペンダントがないのであれば、余っているゲームパッドを利用することはありえるのかもしれません。

とりあえず、できるということが分かったので、もし今後使うようなことがあればという感じでしょうか。

追記：「Keystrokes」を使って改良

その後、コマンド入力（特にリターンキー入力）のところを改行コード（キャリッジリターンやラインフィード）を使ってやってみましたが、そのまま改行記号を出力してしまうのでダメでした。

そして、「T」や「Single Key」の代わりに「Keystrokes」という複数のキー入力を可能にするモジュールで試してみると、それなら大丈夫でした。

この画像にあるように、前回は左側の「Range」「T」「Single Key（改行）」でしたが、改良した右側は「Range」「Keystrokes」だけで済みます。Output系のモジュールは無料利用の場合10個までしか使えないので、一つ減らすことができたという感じです。

「Keystroke」の場合、Inspector画面で以下のように設定します。

Open Keystrokes Paletteボタンでミニキーボードを表示します。そしてWhen turned ON:の欄にキーを出力したい順番で入れていきます。今回出力したい内容は「G91X10（リターン）」ですが小文字「g91x10（リターン）」でも問題ありません。

キーボードからドラッグすると、黒と白の2個のキーが出てきます。黒がキーを押す、白がキーを離すという意味です。通常なら、g（押す）、g（離す）でgの文字一つを入力したことになります。その要領で、「g91x10（リターン）」をキー入力すると、

こんな感じで長くなりますが、この「Keystrokes」を使うことで一応最後のリターンまで押すことができます。Open Keystrokes Paletteボタンのミニキーボードを使う代わりに、Captureボタンを押せば、実際のパソコンのキーボードで入力した結果が画面に出てきます。

シフトキーを押しながらキー入力するような「$」は、「shift（押す）」「4（押す）」「4（離す）」、「shift（離す）」という順番になりますが（以下）、Captureボタンでやったほうが間違わないかもしれません。

ということで「Keystorkes」を使えば、連続した文字列（リターンキーなども含め）が出力できるのでOutput系のモジュールを節約できるという感じです。前回の方法だと10個使ってしまいましたが、今回は5個で済みました。残り5個あるので、他の機能を追加することができそうです。

しかしながら、bCNCのPendant機能の方が便利なので、おそらくXbox360コントローラを使ってのジョグ操作は使用しないと思います。ちょっと残念。まあ、きっと何かに応用できるでしょう。