テック技販製 3ch デジタルアンプ DMA-03B を Python から制御するためのライブラリです。
FTDI D2XX ドライバ経由で USB 通信を行い、既存のテック技販製 Python ライブラリ
（forceplate-python / dss300-hr-python / dpa-06-python など）と同じ作法で利用できます。
- FTDI D2XX による接続（Description
"DMA-03B"でオープン） - デバイス情報の読み取り（シリアル / バージョン / 周波数 / まとめ数）
- システムステータス・エラーの取得
- チャンネルごとの有効/無効設定（
IS_CH_ENABLED） - 現在値取得（
NOW、生 ADC 値） - 測定制御（
START/STOP/EXT/TRIG）とパケット解析（ヘッダ／フッタ検証） - 校正・出力パラメータの読み書き（ZERO / PRF / NPU / 干渉補正行列 ITF(3x3) / FS / OFFSET）
- 測定周波数・まとめ数の設定
- ゼロ調整（
ZERO） - ロボット用モード（16 進 ASCII ストリーム）
- 工学値変換（
eng = AD * FullScale / 32000）と CSV 保存
- Python 3.9 以上
- OS: Windows（Linux / WSL2 も可。下記インストール参照）
- 依存パッケージ:
ftd2xx(>=1.3.3),numpy(>=1.20.0) - FTDI D2XX ドライバ（OS に別途インストールが必要）
- 接続機器: テック技販製 DMA-03B（FW Ver.1.0.1 で確認）
| ファイル | 説明 |
|---|---|
dma03.py |
メインクラス Dma03 |
ftdi_comm.py |
FTDI D2XX 通信ヘルパ |
packet_parser.py |
NOW・測定パケット解析、ロボット16進解析、工学値変換 |
csv_utils.py |
CSV 保存ヘルパ |
_check_device.py |
FTDI デバイス列挙／オープン診断 |
test_initial_connect.py |
接続＋デバイス情報読み取り |
test_packet_parser.py |
パケット解析の単体テスト（実機不要） |
test_measure.py |
START/STOP 短時間測定 |
test_ext_trig.py |
EXT 待ち受け＋ソフトウェアトリガ測定 |
test_read_parameters.py |
ゼロ点・各種パラメータ・干渉補正行列の読み取り |
test_set_frequency.py |
周波数／まとめ数の設定（リードバック検証） |
test_zero.py |
ゼロ調整 |
test_robot_mode.py |
ロボットモード測定 |
test_measure_csv.py |
測定→工学値→CSV 保存 |
requirements.txt / pyproject.toml |
依存・パッケージ定義 |
- FTDI の D2XX ドライバをインストールする。
- 依存パッケージをインストールする。
pip install -r requirements.txtローカル開発用にインストールする場合:
pip install -e .- FTDI の libftd2xx を導入する。
pip install -r requirements.txt- 仮想 COM ポートのカーネルモジュールを解除する（D2XX と競合するため）:
sudo rmmod ftdi_sio usbserialusbipd-win で USB デバイスを WSL2 へアタッチしてから上記 Linux 手順を実施する。
from dma03 import Dma03
dma = Dma03()
dma.connect()
try:
print(dma.info) # シリアル/バージョン/周波数/まとめ数/有効ch など
print(dma.get_now().tolist()) # 現在値（生 ADC 値、符号付き int16 × 有効ch）
ad = dma.measure(num_packets=5) # START → 5 パケット取得 → STOP
eng = dma.ad_to_eng(ad) # 工学値へ変換（FS / 32000）
print(ad.shape, eng[0])
finally:
dma.disconnect()with 文にも対応しています。
with Dma03() as dma:
print(dma.info)- 測定パケット と ロボットモード出力 の値は、デバイス側で干渉補正・フルスケール
換算済みの符号付き 16bit 値です（±32000 がフルスケールに対応）。工学値は
eng = AD * FullScale / 32000で求まります。 NOWの値は 生 ADC 値（補正前）です。工学値換算（ad_to_eng）の対象は 測定パケット側であり、NOWには直接適用できない点に注意してください。- DMA-03B は チャンネルごとに有効/無効 を設定でき、
NOW・測定・ロボット出力は いずれも 有効チャンネル分のみ が送られます（データ長が可変）。
3 つのチャンネル（CH1, CH2, CH3）は個別に有効/無効を切り替えられます。 無効チャンネルは測定・NOW・ロボット出力のいずれにも含まれません。
from dma03 import Dma03, Ch
with Dma03() as dma:
# CH1, CH2 のみ有効化（CH3 を無効化）
dma.set_is_ch_enabled(Ch.CH1, True)
dma.set_is_ch_enabled(Ch.CH2, True)
dma.set_is_ch_enabled(Ch.CH3, False)
print(dma.get_is_ch_enabled()) # [True, True, False]
print(dma.enabled_channels()) # [0, 1]
ad = dma.measure(3) # 列数は 2（有効ch分のみ）
print(ad.shape) # (300, 2) など有効チャンネルが 0 個のときは測定（
START）が拒否されます。
新しい力覚センサ／ロードセルを DMA-03B に接続したら、そのセンサの検査成績書に 記載された値をアンプへ書き込みます。書き込んだ値はアンプの不揮発メモリに保存され、 次回以降も保持されます（設定は IDLE 状態 でのみ受け付けられます）。
力の演算に関わる主な設定は次のとおりです（チャンネルは 0 始まり）。
| 設定 | 内容 | API |
|---|---|---|
| フルスケール FS | 各出力チャンネルの定格容量（満点 = ±32000 に対応） | set_fs(value, ch) |
| 干渉補正行列 ITF | 3×3 の干渉補正係数（行=出力ch, 列=入力ch） | set_itf_matrix(matrix) / set_itf(value, item) |
| アンプセル値 PRF | 入力チャンネル係数 | set_prf(value, ch) |
| ロードセル感度 NPU | 入力チャンネル感度 | set_npu(value, ch) |
| D/A オフセット OFFSET | アナログオフセット（0..255） | set_offset(value, ch) |
入力チャンネル感度（NPU） は、特別な理由がなければ 1 に設定します（
set_npu(1, ch)）。
3 軸力覚センサ（Fx, Fy, Fz の 3 軸）を DMA-03B の 3 チャンネルに割り当てます。 検査成績書の 定格容量 をフルスケール（FS）に、行列係数（3×3） を干渉補正行列 （ITF）に書き込みます。
import numpy as np
from dma03 import Dma03, Ch
# --- 検査成績書「定格容量」（Fx, Fy, Fz）---
rated = [250, 250, 500] # 例: N（実際の値は検査成績書から転記）
# --- 検査成績書「行列係数」3x3（行=出力ch, 列=入力ch）---
itf = np.array([
[ 0.22376, -0.00631, -0.00480],
[ 0.00311, 0.23149, 0.00403],
[ 0.00099, 0.00425, 0.25989],
]) # 例（実際の値は検査成績書から転記）
with Dma03() as dma:
# 必ず IDLE 状態で設定する
for ch, fs in zip(Ch, rated):
dma.set_fs(fs, ch) # フルスケール（定格容量）
dma.set_itf_matrix(itf) # 干渉補正行列（3x3 を書き込み）
# 読み戻して確認
print("FS :", dma.get_fs())
print("ITF:\n", dma.get_itf())設定後はセンサを無負荷にして zero_and_wait() でゼロ調整を行い、
measure() → ad_to_eng() で工学値（N など）が得られます。
個別要素だけを書き換えたい場合は
set_itf(value, item)（item = 出力ch * 3 + 入力ch、0〜8）、 読み取りはget_itf()（3×3 行列を返す）を使います。
python _check_device.py # FTDI から DMA-03B が見えるか
python test_packet_parser.py # 実機不要のパケット解析テスト
python test_initial_connect.py # 接続＋デバイス情報
python test_measure.py --packets 5
python test_measure_csv.py --packets 5ゼロ調整は現在の入力を基準にゼロ点を取り直します。
python test_zero.py # ゼロ調整を実行- 読み取り:
STATUS,GET_SERIAL,GET_VERSION,GET_FREQUENCY,GET_MATOME,GET_ZERO,GET_PRF,GET_NPU,GET_ITF,GET_FS,GET_IS_CH_ENABLED,GET_OFFSET,GET_FOR_ROBOT,GET_ERROR,NOW - 制御:
START,STOP,EXT,TRIG,ZERO - 設定:
SET_SERIAL,SET_FREQUENCY,SET_MATOME,SET_PRF,SET_NPU,SET_ITF,SET_FS,SET_IS_CH_ENABLED,SET_OFFSET,SET_FOR_ROBOT
設定可能値: 周波数 = 10 / 50 / 100 / 500 / 1000 / 5000 / 10000 [Hz]、 まとめ数 = 1〜2000、D/A オフセット = 0〜255。
主なメソッド（クラス Dma03）。詳細は各メソッドの docstring を参照。
| 分類 | メソッド | 説明 |
|---|---|---|
| 接続 | list_devices() / connect() / disconnect() / is_open() |
デバイス列挙・接続・切断。with Dma03() as dma: も可 |
| 情報 | get_status() / get_serial() / get_version() / get_frequency() / get_matome() / info |
ステータス・デバイス情報 |
| ch設定 | get_is_ch_enabled() / set_is_ch_enabled(ch, on) / enabled_channels() / enabled_ch_count() |
チャンネル有効/無効 |
| 現在値 | get_now() |
現在の生 ADC 値 (有効ch数,) int16 |
| 測定 | start() / stop() / ext() / trig() |
測定制御 |
| 測定 | read_packet() / read_packets(n) / measure(n) |
パケット取得（(まとめ数, 有効ch数) int16） |
| 読み取り | get_zero() / get_prf() / get_npu() / get_fs() / get_offset() / get_itf() |
校正・出力・干渉補正の読み取り |
| 設定 | set_frequency() / set_matome() / set_prf() / set_npu() / set_fs() / set_offset() / set_itf(value,item) / set_itf_matrix(m) / set_serial() |
各種設定（IDLE 時のみ） |
| ゼロ調整 | zero() / zero_and_wait() |
ゼロ点を取り直す |
| ロボット | get_for_robot() / set_for_robot() / get_robot_sample() / get_robot_samples(n) |
ロボット用モード |
| エラー | get_error() / has_error() / clear_errors() |
デバイスエラーの確認・排出 |
| 変換 | ad_to_eng(ad) |
AD 値 → 工学値（AD * FS / 32000） |
- 校正・干渉補正・出力設定などの
SET_*系は IDLE 状態のときのみ受け付けられる（測定中は拒否＝SET_*_NG）。 STATUSはステータスとエラー番号の 2 値（"<status>,<error>"）を返し、応答時にエラーキューから 1 件を取り出す（消費する）。エラーキューを確実に読みたい場合はget_error()/clear_errors()を使う。- 測定値・ロボット出力は デバイス側で干渉補正・FS 換算済み（±32000 = フルスケール）。
NOWは 生 ADC 値（補正前）。 - 測定中はバイナリ／16 進ストリームと ASCII 応答が混在するため、設定の読み書きは測定停止（IDLE）後に行う。
- 工学値は
eng = AD * FS / 32000（満点は 32768 ではなく 32000）。
- デバイスが見つからない: D2XX ドライバ未導入、他アプリが占有、ケーブル等を確認。
python _check_device.pyで診断。Linux ではsudo rmmod ftdi_sio usbserial。 SET_*_NGで拒否される: ステータスが IDLE か、値・チャンネルが範囲内かを確認。- 測定が開始できない: 有効チャンネルが 0 個になっていないか
get_is_ch_enabled()で確認する。 - コンソールが文字化けする: 端末の文字コードの問題。
set PYTHONUTF8=1（PowerShell は$env:PYTHONUTF8=1）で UTF-8 出力にする。
MIT License（LICENSE を参照）。
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