Lekcia 12: Ovládanie robotického auta PiCAR-X pomocou mobilnej aplikácie | Raspberry Pi Smart Robot car od SunFounder

Lekcia 12: Ovládanie robotického auta PiCAR-X pomocou mobilnej aplikácie | Raspberry Pi Smart Robot car od SunFounder

V tej lekcii preskúmame, ako ovládať robotické auto SunFounder PiCar-X s Raspberry Pi pomocou špeciálnej mobilnej aplikácie. Tento tutoriál ukazuje, ako nainštalovať potrebný softvér, pripojiť robota k telefónu a používať rozhranie aplikácie na ovládanie pohybu, zobrazenie obrazu z kamery a sledovanie údajov zo senzorov. Hodnota tohto projektu spočíva v praktickom využití konceptov IoT, ktoré vám umožňujú vytvoriť diaľkovo ovládané vozidlo. Toto nastavenie môžete použiť na rôzne projekty, napríklad:

• Vytvorenie domáceho sledovacieho robota, ktorý môžete riadiť a monitorovať z telefónu.
• Vytvorenie diaľkovo ovládaného prieskumného vozidla na použitie v interiéri alebo exteriéri.
• Vývoj platformy na testovanie algoritmov autonómnej navigácie s manuálnym ovládaním.
• Učenie sa o protokoloch bezdrôtovej komunikácie a integrácii mobilných aplikácií s hardvérom.

Hardvér a komponenty

Tento projekt je založený na súprave SunFounder PiCar-X, ktorá obsahuje všetky potrebné mechanické a elektronické komponenty. Kľúčové časti použité v tejto lekcii sú:

• Raspberry Pi („mozog" robota).
• Podvozok robota PiCar-X vrátane motorov, kolies a serv pre kameru.
• Ultrazvukový senzor na meranie vzdialenosti.
• Kamerový modul na streamovanie videa.
• Batériový blok na napájanie robota.

Schéma zapojenia

Tento projekt nevyžaduje samostatnú schému zapojenia, pretože používa vopred zostavenú súpravu PiCar-X. Všetky komponenty vrátane motorov, senzorov a kamery sú pripojené k Raspberry Pi cez riadiacu dosku SunFounder, ktorá je súčasťou súpravy. Ak používate iného robota alebo staviate vlastného, museli by ste si pozrieť konkrétnu schému zapojenia pre vaše komponenty.

Nastavenie softvéru

Predtým, ako budete môcť ovládať PiCar-X telefónom, musíte nastaviť softvér na Raspberry Pi. Tento proces zahŕňa inštaláciu potrebných modulov a spustenie riadiaceho programu.

Najprv musíte nainštalovať riadiaci modul SunFounder. Toto je jednorazový krok nastavenia. Na Raspberry Pi otvorte terminál a spustite nasledujúce príkazy:

cd ~
sudo python3 setup.py

Tým sa nainštalujú potrebné knižnice a ovládače pre riadiacu dosku. Po dokončení môžete spustiť hlavnú aplikáciu, ktorá umožňuje ovládanie cez mobilnú aplikáciu. Prejdite do adresára s príkladmi a spustite skript:

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

Keď tento kód beží, PiCar-X spustí vlastný Wi-Fi hotspot alebo sa pripojí k vašej sieti a začne streamovať video a počúvať príkazy z mobilnej aplikácie. Terminál tiež zobrazí IP adresu, na ktorej je video stream dostupný, čo je užitočné pri riešení problémov.

Inštalácia a pripojenie mobilnej aplikácie

Na ovládanie robota musíte nainštalovať aplikáciu „SunFounder Controller" do svojho zariadenia so systémom Android alebo iOS. Nájdete ju vyhľadaním výrazu „SunFounder" v obchode s aplikáciami. Po inštalácii aplikáciu otvorte. Do zoznamu aplikácie budete musieť pridať svojho robota. Aplikácia podporuje viacero typov robotov SunFounder, takže budete musieť vybrať model PiCar-X. Ak automatické zisťovanie nefunguje, môžete manuálne zadať IP adresu robota na pripojenie. Uistite sa, že telefón a Raspberry Pi sú v rovnakej sieti.

Používanie aplikácie

Po pripojení aplikácia poskytuje bohaté rozhranie na ovládanie PiCar-X. Hlavná obrazovka obsahuje živý video prenos z kamery robota. Kameru môžete ovládať nakláňaním a otáčaním potiahnutím prsta po video oblasti alebo pomocou smerového ovládača. Aplikácia tiež zobrazuje údaje z ultrazvukového senzora v reálnom čase, ktoré ukazujú vzdialenosť k objektom pred robotom. Rozhranie obsahuje joystick alebo smerové tlačidlá na pohyb robota dopredu, dozadu a otáčanie doľava alebo doprava.

Rozloženie aplikácie môžete prispôsobiť pridaním rôznych widgetov, ako sú tlačidlá, posúvače a displeje, podľa vašich potrieb. To vám umožní vytvoriť riadiace rozhranie prispôsobené vášmu konkrétnemu projektu.

Živá ukážka projektu

Video demonštruje celý proces od nastavenia softvéru až po riadenie robota. Moderátor ukazuje, ako sa pripojiť k video prenosu z kamery robota a používať ovládacie prvky aplikácie na pohyb robota v rôznych smeroch. Údaje z ultrazvukového senzora sú tiež zobrazené naživo a aktualizujú sa, keď sa objekty približujú alebo vzďaľujú. To potvrdzuje, že robot je plne funkčný a reaguje na príkazy mobilnej aplikácie.

Vysvetlenie kódu

Keďže neboli poskytnuté žiadne ukážky kódu, nemôžeme podrobne opísať konkrétne používateľsky konfigurovateľné premenné. V kontexte tohto projektu však hlavný súbor kódu zvyčajne obsahuje konfiguračné časti v hornej časti, kde môžete upraviť nastavenia. Môžete napríklad nájsť premenné na nastavenie rozlíšenia kamery, uhlov serv pre kameru alebo maximálnej rýchlosti motorov. Ak by ste chceli kód upraviť, hľadali by ste tieto konštanty, aby ste zmenili správanie robota.

Kapitoly videa

• [00:00] Úvod a prehľad projektu
• [02:01] Nájdenie dokumentácie k lekcii
• [03:21] Inštalácia riadiaceho modulu SunFounder
• [05:23] Spustenie kódu riadiacej aplikácie
• [06:51] Inštalácia a pripojenie mobilnej aplikácie
• [08:09] Ovládanie kamery a zobrazenie video prenosu
• [09:14] Riadenie robota pomocou ovládacích prvkov aplikácie
• [10:02] Ukážka živého video streamu a pohybu robota
• [13:05] Záver a záverečné myšlienky