レッスン12：モバイルアプリでPiCAR-Xロボットカーを制御する | SunFounder製Raspberry Piスマートロボットカー

レッスン12：モバイルアプリでPiCAR-Xロボットカーを制御する | SunFounder製Raspberry Piスマートロボットカー

• スマートフォンから操作・監視できる家庭用監視ロボットの構築。
• 屋内または屋外での使用を目的とした遠隔操作探査車両の作成。
• 手動オーバーライド機能付きの自律ナビゲーションアルゴリズムをテストするためのプラットフォームの開発。
• ワイヤレス通信プロトコルとハードウェアとのモバイルアプリ統合について学ぶ。

ハードウェアとコンポーネント

このプロジェクトは、必要な機械部品と電子部品をすべて含むSunFounder PiCar-Xキットに基づいています。このレッスンで使用される主要部品は以下の通りです：

• Raspberry Pi（ロボットの「頭脳」）。
• モーター、ホイール、カメラ用サーボを含むPiCar-Xロボットシャーシ。
• 距離測定用の超音波センサー。
• ビデオストリーミング用のカメラモジュール。
• ロボットに電源を供給するバッテリーパック。

配線ガイド

このプロジェクトは、組み立て済みのPiCar-Xキットを使用するため、別途配線図は必要ありません。モーター、センサー、カメラを含むすべてのコンポーネントは、キットに付属するSunFounder制御ボードを介してRaspberry Piに接続されています。別のロボットを使用している場合や自作する場合は、各コンポーネントの特定の配線図を参照する必要があります。

ソフトウェアのセットアップ

スマートフォンでPiCar-Xを制御する前に、Raspberry Piにソフトウェアをセットアップする必要があります。このプロセスには、必要なモジュールのインストールとコントローラープログラムの実行が含まれます。

まず、SunFounderコントローラーモジュールをインストールする必要があります。これは一度だけ行うセットアップ手順です。Raspberry Piでターミナルを開き、次のコマンドを実行します：

cd ~
sudo python3 setup.py

これにより、コントローラーに必要なライブラリとドライバーがインストールされます。これが完了したら、モバイルアプリ制御を有効にするメインアプリケーションを実行できます。サンプルディレクトリに移動し、スクリプトを実行します：

cd ~/pi-car-x/example
sudo python3 13.1.1_controller_app.py

このコードが実行されると、PiCar-Xは独自のWi-Fiホットスポットを開始するか、ネットワークに接続し、ビデオのストリーミングを開始してモバイルアプリからのコマンドを待ち受けます。ターミナルにはビデオストリームが利用可能なIPアドレスも表示され、トラブルシューティングに役立ちます。

モバイルアプリのインストールと接続

ロボットを制御するには、AndroidまたはiOSデバイスに「SunFounder Controller」アプリをインストールする必要があります。アプリストアで「SunFounder」を検索すると見つかります。インストール後、アプリを開きます。アプリのリストにロボットを追加する必要があります。このアプリは複数のタイプのSunFounderロボットをサポートしているため、PiCar-Xモデルを選択する必要があります。自動検出が機能しない場合は、ロボットのIPアドレスを手動で入力して接続できます。スマートフォンとRaspberry Piが同じネットワーク上にあることを確認してください。

アプリケーションの使用方法

接続が完了すると、アプリはPiCar-Xを制御するための豊富なインターフェースを提供します。メイン画面にはロボットのカメラからのライブビデオフィードが含まれます。ビデオ領域で指をドラッグするか、方向パッドを使用してカメラのパンとチルトを制御できます。アプリはまた、超音波センサーからのリアルタイムデータを表示し、ロボットの前方にある物体までの距離を示します。インターフェースには、ロボットを前進、後退、左右に旋回させるためのジョイスティックまたは方向ボタンが含まれています。

アプリのレイアウトは、ボタン、スライダー、ディスプレイなどのさまざまなウィジェットを追加してカスタマイズでき、特定のプロジェクトに合わせた制御インターフェースを作成できます。

ライブプロジェクトデモンストレーション

ビデオでは、ソフトウェアのセットアップからロボットの運転までの完全なプロセスを実演しています。プレゼンターは、ロボットのカメラフィードに接続し、アプリのコントロールを使用してロボットをさまざまな方向に動かす方法を示しています。超音波センサーの読み取り値もライブで表示され、物体が近づいたり遠ざかったりするにつれて更新されます。これにより、ロボットが完全に機能し、モバイルアプリのコマンドに応答することが確認できます。

コードの説明

コードスニペットが提供されていないため、特定のユーザー設定可能な変数について詳しく説明することはできません。ただし、このプロジェクトの文脈では、メインのコードファイルには通常、設定を調整できる構成セクションが上部にあります。たとえば、カメラの解像度、カメラのサーボ角度、モーターの最大速度を設定する変数が見つかるかもしれません。コードを変更する場合は、これらの定数を探してロボットの動作を変更します。

ビデオチャプター

• [00:00] はじめにとプロジェクト概要
• [02:01] レッスン資料の検索
• [03:21] SunFounderコントローラーモジュールのインストール
• [05:23] コントローラーアプリケーションコードの実行
• [06:51] モバイルアプリのインストールと接続
• [08:09] カメラの制御とビデオフィードの表示
• [09:14] アプリのコントロールでロボットを運転
• [10:02] ライブビデオストリームとロボットの動きのデモンストレーション
• [13:05] 結論と最終的な考え