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[intel程序猿笔记] 利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台

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简介
如果您对机器人感兴趣,现在是建造机器人的最佳时机。  价格公道的基本部件,种类丰富的微控制器平台,随处可见的在线论坛支持,这些因素使机器人变得平民化,人们可以凭借兴趣自己动手组装机器人。  本文研究了机器人领域的一个激动人心的新增部件,该部件由 DFRobot* 开发,请点击 DFRobot.com 获取该部件。  该部件被称为“Devastator”,是一种它具备机器人移动坦克平台,能够出色地实现基本功能,如到处移动和检测对象。 它也具备一些高级特性,例如拍照后自动上传至云!  英特尔® Edison 模块的新增部件是设备“大脑”的最佳选择,能够提供图像分析所需的处理能力,可以通过蓝牙*远程控制,甚至可以通过 Wi-Fi* 连接至互联网。

组装 Devastator 机器人
在开始之前,请务必验证并熟悉所有部件,并预留 2 到 3 个小时的时间完成项目。  网上的说明非常简单明了,但是需要集中注意力。

请准备以下部件:
  • 一个 2 - 4 毫米的小型十字螺丝刀和平头螺丝刀。
  • 一个活动扳手或尖嘴钳。
首先需要下载 Devastator 说明,请访问 https://www.dfrobot.com/(搜索 Devastator)。  选择 Edison 版本。  截止本文撰写之时,部件编号为 #ROB0125。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图2

组装之后,通过这个业余技能水平项目,您将更深入地了解基本机器人结构。 最终,您能够熟练组装通用坦克底盘的轴、轮、电子装置及两种电机。

首先安装轴,然后将两个直流电机连接到履带传动链轮。 在橡胶接触地面前,不要安装履带(连接)。  首次运行前,需要在店铺内进行几项测试。 将轴连接到底座时,建议留出 1 厘米的间隙。  上述内容可参阅说明。

然后,在底板建造电池组和主板。  需要指出的是,请使用塑料压铆螺母柱,防止焊点接触金属。否则会引起接地,对电路造成不可修复的损坏。  将自己接地,或者凭借常识小心使用主板。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图3

最后,连接所有电路,准备实验室台架测试。  记录建造过程中所连接的针脚。  请记住,在 Romeo 开发板中,硬件 PWM(脉冲宽度调制)的针脚数为 3 针、5 针、6 针和 9 针。  将绝缘胶带缠绕在裸露的引线周围,如图片中直流电机上的接线柱。  另外,建议您将所有电线连接在一起,确保没有明线通过接线板接地。


下表总结了本项目所选的引角。  突出显示 PWM 针脚:3、5、6 和 9。

数字 GPIO 连接
2存在红外线
3转动架底部旋转伺服电机
4超声波测距仪 (Comp)
5转动架顶部倾斜伺服电机
6蜂鸣器
7左 LED 灯
8右 LED 灯
9超声波测距仪 (Vcc、Gnd 和 PWM)
10空白
11空白
12空白
13空白


利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图4
此时,无论是否具有网络摄像头或距离检测支持,您都可以选择继续。  顶部面板通过 4 组 M4 螺母螺栓固定,您也可以继续建造顶部转动架(也被称为 6 脚底座旋转套件)。  顶部部件是底部伺服电机的基座,支持顶部转动架和附加传感器(网络摄像头和距离检测器)旋转。  建造 6 脚底座需要不到半小时的时间。
建造顶部转动架(6 脚)
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图5

建造转动架时,请不要拧紧螺丝钉,避免接触伺服电机。  底部和顶部伺服电机的设计导致这个错误很常见。 请再次熟悉坦克的整体结构,了解所有的工作部件。  收尾之前,再次检查电线是否正确连接。   如果选择使用顶部转动架,建议使用外加电源输入插座。  这样,可以稳定伺服电机的额外功耗,满足更高的功率突增要求(使用 Wi-Fi 无线电引起的)。

机器人基础知识

在启动机器人之前,让我们回顾机器人基础知识,以了解其内部原理,加深对机器人电子学的基本认识。

电压与电流
微控制器与附属组件的额定电压通常为 5.0 伏或 3.3 伏,额定电流不足 1 安培。  电压表示任何指定时间内通过设备的潜在电量。  在处理电子设备时,有必要了解电压和电流的不同,避免毁坏设备。
微控制器主板的输入电压为 9 - 12 伏,甚至更高,然而,对于每个连接至主板的组件,工作额定电压与最大额定电压低很多。  通过微控制器主板上的降压型转换器将电压降至安全等级。  电压高于设备的额定电压时,设备将烧毁,遭受潜在破坏。  面向英特尔® Edison 模块的 Romeo 开发板已经配备了降压型电压转换器。  如欲了解更多信息,请访问维基百科*: https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_regulator_module

电压表示潜在电量,电流表示任何指定时间内,实际通过设备的电量。  您可能听过一句话“造成生命危险的是电流,而不是电压。”  根据定义,电压只是电源(如墙、电池)一端的潜在电量。  只有形成电路,才会有电流经过。电流流速通常受第三个因素控制 - 电阻。
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图6

电路的最常见介质是铜线,电阻极低,1 英寸的铜线电阻只有 8.82e - 6 欧姆。  相比之下,人类皮肤在最极端条件下(潮湿环境中)的电阻是 1000 欧姆。  人类能感知 0.001 安(1 毫安)左右的电流,10 毫安的电流将引起肌肉收缩。  因为多数微控制器将电压限制在 20 伏以内,如此低的电流中工作不会产生安全隐患。

功耗
为了维持运转,所有组件需要使用(消耗)一定的电流。  如果施加了额外负载,电机对电流的需求将增加。  因此,直流电机特别需要一个外加电源,电源电压应高于 LED、传感器等其他组件。  使用直流电机时,一定要配备电机控制器和二极管保护装置,避免开关电机时出现反电动势。  如欲了解有关此话题的更多详细信息,可以在线搜索 “直流电机”与“反电动势”。
常见电压与电流范围示例:
设备 / 组件直流电压最小 / 最大电流
英特尔® Edison 模块7 伏 - 15 伏1 安输入
200 毫安消耗(开启 Wi-Fi 时达到 600 毫安)
英特尔® Edison GPIO Pin   @3.3 伏1.8 伏 - 3 伏输出24 毫安
英特尔® Edison GPIO Pin       @5 伏1.8 伏 - 3 伏输出32 毫安
常见 LED1.8 伏 - 4 伏20 毫安
有刷直流电机6 伏 - 9 伏取决于堵转电流

制动器
制动器受微控制器控制。  常见制动器包括电机、LED 与蜂鸣器。  每种设备对这些组件的控制方式各不相同。  例如,通过连接与限流电阻器相结合的 GPIO 针,可以开启或关闭 LED。  只需让电流通过二极管,二极管便会发光。  电流越多,二极管越亮。  然而,脉冲宽度调制 (PWM) 技术可以有效控制电机,该技术以快速切换开关的方式控制输入电机的电压。

PWM 基础知识
直流电机没有连续流动的电流。  它采用脉冲宽度调制 (PWM) 技术,能快速打开或关闭电流。  使用 PWM 时,电机开启时间由基础信号(以特定频率振荡)和“工作周期”(波振荡时信号频率较高(开启)的总时间)控制。  如果已知基于硬件的定时器产生 1 赫兹(每秒一次)的频率,将工作周期设置为 0.5,灯会闪烁(开启 0.5 秒,关闭 0.5 秒)。  将信号开启的时间设置为 1 秒时,灯闪烁的频率会降低。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图7
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图8

伺服电机
伺服电机和直流电机工作原理相似,但是前者拥有准确的位置精度,能在特定位置停止并保持不动。  如欲获取有关伺服电机的详尽介绍,请访问:  伺服电机简介

传感器
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图9
检测对象存在和感知对象距离的能力使机器人更加智能。  PIR(被动红外)利用标准 GPIO 针脚,可以用于检测电磁场的变化。  由于所有物体都会发出辐射,这个敏感的设备甚至能够检测出细微的光线变化。  https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图10

另一个非常出色的传感器是超声波测距传感器(一种距离指示器)。  该传感器使用超声波测量对象的距离,通过对象反射回来的声波来检测返回时间。  和警用雷达速度检测器上的老式雷达相似,但是有所不同,传感器使用的是声波,而非无线电波。  这个设备价格便宜,但是只能用于短距离测距,而且周围环境必须清洁,不能有灰尘或雪。


了解面向英特尔® Edison 模块的 Romeo 开发板

Romeo 开发板为 Devastator 机器人大脑提供多种能力,如移动电机、感知环境和开关指示灯的能力。  该平台包含 14 个 GPIO 针 (4 个 PWM)、内置 H 桥电机驱动程序、SPI 与 I2C 功能、针对外部电源连接的专用连接和一个英特尔® Edison 模块,是一个支持入门级移动机器人项目的强大开发板。  这个平台的优势是它的可扩展性。 底盘性能出色,可以随意在上面添加或安装外加电源与组件。  如欲获取更多信息,请访问 DFRobot.com,下载 Romeo 开发板的完整示意图

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图11

电源
DFRobot* Devastator 套件配备的标准电池组是 6x1.5 v AA 电池组,总源电压为 9 伏。  最大输入电压能够支持高达 12 伏的外加电源输入。  需要注意的是,尽管外加电压可以作为输入电压,但是在任意指定时间,开发板为 GPIO 针提供 3.3 伏电压,还要为电机控制器电路提供单独的控制电压。  可以连接标有“伺服电源”的单独电源插座,为伺服控制提供外加电源。  如果整个平台只在 9V (AA x 6) 电池组上运行,并行操作(如直流电机定向移动、伺服电机平移和 Wi-Fi 上传激增)几乎耗尽 9V 电池组的电量。  直流电机驱动程序自身需要的恒定电流是每个电机 2 安。  提前了解了这些,强烈建议您购买可充电电池。  坦克开启后,将在短距离内迅速耗尽 AA 标准碱性电池中额定 2,500 毫安的电量。  可以添加一组 9 伏可充电电池,输入电压将达到 18 伏。  此外,针对伺服电机插座的单独输入电源也是非常不错的选择,为开发板提供外加电源,减少主输入的电流功耗。  如果选择连接伺服输入,不要高于伺服电机和连接设备的输入电压。

电机控制

如示意图所示,直流电机连接至电源输入插座附近,直接连接至 H 桥驱动程序 IC(该驱动程序 IC 执行前向运动和反向运动所需的电压偏置)。  英特尔® Edison 模块是开发板的主要控制器,电机控制器 IC 实际由一个 Atmel ATMega8 MCU 驱动。  伺服电机分别连接至 GPIO 轨 PWM 专用针脚,通过计时信号驱动(和其他伺服控制一样)。  如上文所述,如果选择为伺服输入补充额外电压,不要高于伺服电机的输入电压。

数据与串行连接

相对于输入电源,开发板的另一端是 micro-USB 连接。  带有 COM 标记的串行连接可能是您使用的第一个连接。  该端口支持连接至英特尔® Edison 模块,启动终端 shell 会话,进而配置 Edison,连接 Wi-Fi,甚至在外壳内配置并下载附加软件组件。  但是不能进行数据传输。第二个连接是 USB/OTG 连接,主要用于上传 Arduino* 风格方案至开发板。  建议您连接线缆,在工作台测试时断开与电脑的连接。  由于是物理连接,多次插入和拔出增加损坏输入端口的风险。  最初的测试将频繁地连接与断开,所以建议使用电脑的连接,而不是开发板的微型连接。
有一个附加连接值得一提 - FTDI 连接。  需要更新开发板上的 ATMega8 固件,以解决 I2C 稳定性方面的已知问题。  更新对保证直流电机正常运转非常必要,会在后面的章节介绍。

固件编码

为了设备的有效运转,必须创建软件,并上传至英特尔® Edison 模块。  可以采用多种不同方法。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图12

首先,因为英特尔® Edison 模块运行 linux* 操作系统 (Yocto Linux),一种方法就是编写一个 C、C++ 或 Python* 程序,并在操作系统上直接运行(和其他在 Linux 操作系统上运行的应用相同)。  社区里已经存在许多库,可以获取英特尔® Edison 模块上的所有硬件。  可以免费安装库(如简单的 GPIO 针访问、Wi-Fi 与 Bluetooth),并利用库编码。  只需编写一个程序,运行标准 make 程序,便可创建可执行程序。

在 Edison 模块编程的第二种方法是使用大家所熟悉的 Arduino* 库和 IDE,本文对第二种方法进行了详细说明。  利用 Arduino 编程非常简单,通过 CLLoader Arduino 仿真器(一个运行在 Linux 操作系统上的服务)即可在英特尔® Edison 模块上编程。  英特尔® Edison 模块上,该服务设置为默认运行,无需上传或运行 Arduino 方案。  和其它 Arduino MCU 兼容性平台相同,只需连接到开发板,并上传方案。  可以通过简单的 ps 命令来验证 clloader 程序是否在 Linux shell 中运行。


使用 Arduino 开始编程前,请访问 https://www.arduino.cc/en/Main/Software,以下载最新版 Arduino IDE。

最后,最新版英特尔 XDK® 支持通过 Wi-Fi 上传方案。  XDK 使用的开发语言是 Node JavaScript* (Node.JS*),在现有库和封装器中不断发展。  编译并上传应用至守护程序,后者在英特尔® Edison 模板上直接运行,运行方式和 Arduino 方案相似,但是通过不同的服务。

设置

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图13

在进行外设测试前,首先确保所有固件是最新版,并且安装了驱动程序。  连接至 COM 端口(不是 OTG 端口),确保其可见。通过执行 Windows* 的“设备管理器”,并导航至端口,以纠正串行 COM 端口上的波特率。 该连接是默认串行连接,可以用于远程访问设备,并运行一个 Linux shell 会话。


利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图14

然后,连接至数据 OTG 连接。  通过该连接,将方案与代码更新为英特尔® Edison 模块。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图15

下载英特尔® Edison 模块的相关软件
最后,下载最新版 Poky 映像,运行 flashtool,并利用最新版 Linux 映像更新英特尔® Edison 模块。
https://software.intel.com/zh-cn/iot/hardware/edison/downloads

通过 FTDI 连接更新 ATMega8* MCU
通过本次更新,将获取最新版 ATMega8,确保修复全部 I2C 故障,该故障会引起电机启动问题!
https://wiki.dfrobot.com/Romeo_for_Edison_Controller_SKU__DFR0350#Atmega8_Firmware_Upgrade

利用 PuTTY 配置英特尔® Edison 模块
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图16

通过端口识别的串行设置进行连接,并运行 ssh 命令(ssh 作为不带密码的“根”)。  请务必按 enter 键以完成连接。
请点击以下链接下载 PuTTY: https://www.putty.org/
运行 “configure-edison -setup”,按照提示完成安装。  在 Wi-Fi 可用的情况下,可以选择连接到 Wi-Fi。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图18

更新英特尔® Edison 模块,支持方案加载启动
对于默认脚本加载器,Poky 映像的最新分发包没有正确设置加载器权限。  该步骤强制执行,确保上传的最后一个映像在设备下次开机时执行。  共有 4 个需要上传的文件。

下载更新文件
备份当前文件,然后利用 WinSCP 将下载文件传输到 /opt/edison 文件夹。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图17

上传文件后,选择新文件并点击 F9,将 4 个文件更改为可执行文件。
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图19

可以通过 diff 命令来验证新上传的脚本是否产生变化,也可以手动验证。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图20

如欲了解有关该流程的更多详细信息,请访问:  https://communities.intel.com/thread/77945

导入 Arduino* 库

Arduino basics 能够连接并识别设备,正确安装开发板驱动程序和库,下载常见库支持,并将其安装到正确位置。
添加库支持非常简单,和查找代码,在 Arduino\library 文件夹中复制文件夹和文件一样简单。  Arduino IDE 还有一个 “Import As Zip” 选项,但是如果库供应商没有遵循正确的流程与结构,这个选项不可用。  最关键的是,将库添加至 Arduino 和在库文件夹中创建文件夹一样简单。  您还会发现,多数库配有示例子文件夹,下一次启动时,将在 Arduino IDE 下的下拉框中显示详细示例。  如欲了解更多信息,请访问以下链接:  https://www.arduino.cc/en/Reference/Libraries

安装 Arduino IDE
步骤 1:  确保 Arduino IDE 配备有英特尔® Edison 模块 i686 开发板支持。  通过英特尔® Edison 模块的安装程序安装最新版 Arduino 后,将配备该支持。
请确保已经安装了英特尔® Edison 模块 i696 开发板支持: [Tools--►Boards--►Board Manager]

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图21

步骤 2:  安装 DFRobot 库
将 DevastatorEdison 文件夹复制到 Arduino Library 文件夹中。
[SKETCH--►Include Library--►Manage Libraries].
搜索 DFRobot,并单击 Install 按钮。
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图22

步骤 3:  运行快速测试
为了验证 DFRobot 库支持是否可用,需要创建快速方案,并引用库提供的类别。  如果代码开始编译,可以进行设备的预发布测试。  如果代码没有开始编译,重启 Arduino IDE 或手动验证库是否正确安装。

  1. #include <DFRobot.h>
  2. #include <IIC1.h>
  3. DFrobotEdison leftMotor;
  4. void setup() {}
  5. void loop() {}
复制代码

在发布测试版 Devastator 机器人前,建议对一系列基本框架测试进行编码,确保功能正常。  预先执行稳定可以尽早确认缺陷,缩短今后特性开发的周转时间。
基本测试
  • 控制电机 - 前进、后退、左转与右转
  • 开启灯
  • 开启蜂鸣器
  • 对象检测
总的来说,请务必缓慢运行测试,验证了较小范围内操作后,才能全速或全角运行电机。  本项目测试案例集应当确保每一个组件可操作。  将输出预期行为的 Serial.print() 命令添加至记录控制台,这样做非常有用。  提前完成上述操作将增加您在环境中运行的信心。  DFRobot 套件(电气零件配件盒)中有一个组件,轮间隙较大,非常适合用作底座。不管是否连接履带,都可以进行 DFRobot 预发布测试。

利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图1

示例 API
  • IsObjectDetected()
  • SoundBuzzer()
  • FlashLights()
  • StopMotors()
  • TurnLeft()
  • TurnRight()
  • SetDirection()
  • GoStraight()
  • TurnAround()
  • Backup()
  • StartupWarning()
传感器测试

  1. /*
  2. * This example will test the following items:
  3. *  - PIR Sensor
  4. *  - Left and Right LEDs
  5. *  - Buzzer
  6. *  OVERVIEW:
  7. *    On Presence, flash lights and emit tone.
  8. *    Tone should change each time PIR is triggered
  9. *
  10. *   Matt Chandler
  11. *   Intel, Corp.
  12. *   December 2016
  13. */
  14. byte presencePin = 2;
  15. byte leftLED = 7;
  16. byte rightLED = 8;
  17. byte buzzerPin = 6;
  18. bool buzzerOn=true;
  19. void setup() {
  20. pinMode(presencePin, INPUT);
  21. pinMode(leftLED, OUTPUT);
  22. pinMode(rightLED, OUTPUT);
  23. pinMode(buzzerPin, OUTPUT);
  24. Serial.begin(9600);
  25. }
  26. void loop(){
  27.   if (IsObjectDetected())
  28.   {
  29.     flashLights();
  30.     soundBuzzer();
  31.   }
  32. }
  33. bool IsObjectDetected()
  34. {
  35.   return digitalRead(presencePin)==1 ? true:false;
  36. }
  37. void soundBuzzer()
  38. {
  39.   if (!buzzerOn)
  40.     return;
  41.   int delay=200;
  42.   unsigned int buzzerTone = 100;
  43.   for(int i=0;i<4;i++)
  44.   {
  45.     tone(buzzerPin, buzzerTone, delay);
  46.   }
  47.   noTone(buzzerPin);
  48. }
  49. void flashLights()
  50. {
  51.   digitalWrite(leftLED,1);
  52.   delay(200);
  53.   digitalWrite(leftLED,0);
  54.   delay(500);
  55.   digitalWrite(rightLED,1);
  56.   delay(200);
  57.   digitalWrite(rightLED,0);
  58. }
  59. [/mw_shl_code]
  60. MOTOR TEST
  61. [mw_shl_code=applescript,true]/*
  62. * Sample DFRobot Motor Tests
  63. *
  64. * goStraight(), turnLeft(), turnRight(), stopMotors()
  65. *
  66. * Matt Chandler
  67. * Intel, Corp.
  68. * December, 2016
  69. */
  70. #include <DFRobot.h>
  71. #include <IIC1.h>
  72. DFrobotEdison leftMotor;
  73. DFrobotEdison rightMotor;
  74. bool directionToggle = false;
  75. byte currentSpeedRight = 0;
  76. byte currentSpeedLeft = 0;
  77. byte leftLED = 7;
  78. byte rightLED = 8;
  79. byte DIRECTION_LEFT = 0;
  80. byte DIRECTION_RIGHT = 1;
  81. byte startupDelaySeconds = 5;
  82. void setup() {
  83.   leftMotor.begin(M2);
  84.   rightMotor.begin(M1);
  85.   pinMode(leftLED, OUTPUT);
  86.   pinMode(rightLED, OUTPUT);
  87.   Serial.begin(9600);
  88. }
  89. void loop(){
  90.   startupWarning();
  91.   goStraight(150, 2);//speed, distance
  92.   turnLeft(45, 2);
  93.   goStraight(150, 2);//speed, distance
  94.   turnRight(45, 2);
  95.   goStraight(150, 2);//speed, distance
  96.   stopMotors();
  97.   backup(150,2);
  98. }
  99. void startupWarning()
  100. {
  101.   stopMotors();
  102.   Serial.println("");
  103.   Serial.print("Getting ready in ");
  104.   Serial.print(startupDelaySeconds);
  105.   Serial.println(" seconds");
  106.   for (int i=startupDelaySeconds; i > 0; i--)
  107.   {
  108.     Serial.print(" ");
  109.     Serial.print(i);
  110.     digitalWrite(leftLED,1);
  111.     digitalWrite(rightLED,1);
  112.     delay(500);
  113.     digitalWrite(leftLED,0);
  114.     digitalWrite(rightLED,0);
  115.     delay(500);
  116.   }
  117.   Serial.println("");
  118.   Serial.println("GO!!");
  119. }
  120. void setDirection(const uint8_t dir)
  121. {
  122.     leftMotor.setDirection(dir);
  123.     rightMotor.setDirection(dir);
  124. }
  125. void goStraight(byte speed)
  126. {
  127.   stopMotors();
  128.   setDirection(ANTICLOCKWISE);
  129.   leftMotor.setSpeed(speed);
  130.   rightMotor.setSpeed(speed);
  131. }
  132. void stopMotors()
  133. {
  134.   leftMotor.stop();
  135.   rightMotor.stop();
  136.   delay(1000);
  137. }
  138. void goStraight(byte speed, int durationSeconds)
  139. {
  140.   Serial.println(" ");
  141.   Serial.println("Going straight");
  142.   currentSpeedRight = speed;
  143.   currentSpeedLeft = speed;
  144.   delay(500);
  145.   goStraight(speed);
  146.   delay(durationSeconds*1000);
  147. }
  148. void backup(byte speed, int durationSeconds)
  149. {
  150.   stopMotors();
  151.   setDirection(CLOCKWISE);
  152.   leftMotor.setSpeed(speed);
  153.   rightMotor.setSpeed(speed);
  154.   delay(durationSeconds*1000);
  155. }
  156. void turnLeft(byte angle, int durationSeconds)
  157. {
  158.   turn(DIRECTION_LEFT, angle, durationSeconds*1000);
  159. }
  160. void turnRight(byte angle, int durationSeconds)
  161. {
  162.   turn(DIRECTION_RIGHT, angle, durationSeconds*1000);
  163. }
  164. void turn(byte direction, byte angle, byte durationMS)
  165. {
  166.   DFrobotEdison motor;
  167.   String directionText;
  168.   byte directionPin;
  169.   //Ensure going straight first
  170.   byte currentSpeed = currentSpeedLeft = currentSpeedRight;
  171.   if (direction == DIRECTION_LEFT)
  172.   {
  173.     directionText = "Left";
  174.     motor = leftMotor;  
  175.     directionPin = leftLED;  
  176.   }
  177.   else
  178.   {
  179.     directionText = "Right";
  180.     motor = rightMotor;
  181.     directionPin = rightLED;
  182.   }
  183.   delay(500);
  184.   digitalWrite(directionPin,1);
  185.   // Take current right speed and lower left motor by mapped value
  186.   //Convert angle to speed where 0 is straight ahead
  187.   byte newSpeed = map(angle, 0, 90, 0, currentSpeed);
  188.   Serial.print("Turning ");
  189.   Serial.print(directionText);
  190.   Serial.print(" at angle ");
  191.   Serial.print(angle);
  192.   Serial.print("Current Speed: ");
  193.   Serial.println(currentSpeed);
  194.   Serial.print("New speed: ");
  195.   Serial.println(newSpeed);
  196.   delay(250);
  197.   
  198.   motor.setSpeed(newSpeed);
  199.   Serial.print("Turning ");
  200.   Serial.print(directionText);
  201.   Serial.print(" now for ");
  202.   Serial.print(durationMS/1000);
  203.   Serial.println(" seconds.");
  204.   delay(durationMS);
  205.   digitalWrite(directionPin,0);
  206.   Serial.println("");
  207. }
复制代码


准备上路
<img a9="" alt="" src=" c8=" "="" default="" df="" edison="" files="" https:="" managed="" p="" sites="" software.intel.com="" title=""英特尔机器人、构造" usb="">
利用英特尔® EDISON 模块建造机器人平台图23

您的机器人已经通过了基本测试,现在可以完成组装了。  在执行最后步骤之前,建议您上传一份空白方案或简单的灯光闪烁测试,以避免开启坦克时执行之前的电机代码。  关闭电池,然后谨慎地将履带放置于坦克两侧的链轮。  闪存一份之前创建的测试移动方案,断开 USB 连接,并将您的坦克放到地上。  打开电池开关,开始执行方案!
以下是一个基本方案,帮助您开启探索之旅。  在调转方向前,建议执行 motorOff() 调用,希望您修改代码,并乐在其中。

按需行进

  1. /*
  2. * Sample DFRobot Motor and Lights test
  3. *
  4. * Wait for PIR Sensor detection
  5. * Go Forward
  6. * Turn Around 2 x 180'
  7. * Return to position by backing up
  8. * If object is detected in rear, attempt to go around it by altering angle
  9. *
  10. *
  11. *
  12. * Matt Chandler
  13. * Intel, Corp.
  14. * December, 2016
  15. */
  16. #include <DFRobot.h>
  17. #include <IIC1.h>
  18. bool testFlag = false;
  19. DFrobotEdison leftMotor;
  20. DFrobotEdison rightMotor;
  21. byte presencePin = 2;
  22. byte leftLED = 7;
  23. byte rightLED = 8;
  24. bool directionToggle = false;
  25. byte currentSpeedRight = 0;
  26. byte currentSpeedLeft = 0;
  27. byte DIRECTION_LEFT = 0;
  28. byte DIRECTION_RIGHT = 1;
  29. byte startupDelaySeconds = 5;
  30. double turnAroundTimeSeconds = 4;
  31. byte turnAroundSpeed = 100;
  32. byte buzzerPin = 6;
  33. bool buzzerOn=true;
  34. void setup() {
  35.   leftMotor.begin(M1);
  36.   rightMotor.begin(M2);
  37.   pinMode(leftLED, OUTPUT);
  38.   pinMode(rightLED, OUTPUT);
  39.   Serial.begin(9600);
  40. }
  41. void loop(){
  42.   
  43.   stopMotors();
  44.   if (IsObjectDetected())
  45.   {
  46.     startupWarning();
  47.     if(testFlag)
  48.     {
  49.       turnAround();
  50.       stopMotors();
  51.     }
  52.     else
  53.     {
  54.         goStraight(200, 6);//speed, distance
  55.         turnAround(); //180
  56.         goStraight(200, 2);//speed, distance
  57.         turnAround();
  58.         backup(200,8); //Go backwards
  59.         if(IsObjectDetected())
  60.         {
  61.           soundBuzzer();
  62.           backup(200,4);
  63.           Serial.println("Object Detected");
  64.           goStraight(200, 2);//speed, distance
  65.           turnLeft(45, 4);
  66.           turnRight(45, 4);
  67.           goStraight(200, 3);//speed, distance
  68.         }
  69.         turnAround();
  70.     }
  71.   }
  72. }
  73. void startupWarning()
  74. {
  75.   Serial.println("");
  76.   Serial.print("Getting ready in ");
  77.   Serial.print(startupDelaySeconds);
  78.   Serial.println(" seconds");
  79.   for (int i=startupDelaySeconds; i > 0; i--)
  80.   {
  81.     Serial.print(" ");
  82.     Serial.print(i);
  83.     digitalWrite(leftLED,1);
  84.     digitalWrite(rightLED,1);
  85.     delay(500);
  86.     digitalWrite(leftLED,0);
  87.     digitalWrite(rightLED,0);
  88.     delay(500);
  89.   }
  90.   Serial.println("");
  91.   Serial.println("GO!!");
  92.   soundBuzzer();
  93. }
  94. void setDirection(const uint8_t dir)
  95. {
  96.     leftMotor.setDirection(dir);
  97.     rightMotor.setDirection(dir);
  98. }
  99. void goStraight(byte speed)
  100. {
  101.   stopMotors();
  102.   rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
  103.   leftMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
  104.   delay(500);
  105.   leftMotor.setSpeed(speed);
  106.   rightMotor.setSpeed(speed);
  107. }
  108. void backup(byte speed, int durationSeconds)
  109. {
  110.   stopMotors();
  111.   rightMotor.setDirection(CLOCKWISE);
  112.   leftMotor.setDirection(CLOCKWISE);
  113.   leftMotor.setSpeed(speed);
  114.   rightMotor.setSpeed(speed);
  115.   delay(durationSeconds*1000);
  116. }
  117. void stopMotors()
  118. {
  119.   Serial.println("Stopping motors");
  120.   leftMotor.stop();
  121.   rightMotor.stop();
  122.   delay(3000);
  123. }
  124. void goStraight(byte speed, int durationSeconds)
  125. {
  126.   Serial.println(" ");
  127.   Serial.println("Going straight");
  128.   currentSpeedRight = speed;
  129.   currentSpeedLeft = speed;
  130.   goStraight(speed);
  131.   delay(durationSeconds*1000);
  132. }
  133. void turnLeft(byte angle, int durationSeconds)
  134. {
  135.   turn(DIRECTION_LEFT, angle, durationSeconds*1000);
  136. }
  137. void turnRight(byte angle, int durationSeconds)
  138. {
  139.   turn(DIRECTION_RIGHT, angle, durationSeconds*1000);
  140. }
  141. void turnAround()
  142. {
  143.   stopMotors();
  144.   Serial.println("Turning around");
  145.   leftMotor.setDirection(CLOCKWISE);
  146.   rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
  147.   rightMotor.setSpeed(turnAroundSpeed);
  148.   leftMotor.setSpeed(turnAroundSpeed);
  149.   delay(turnAroundTimeSeconds*1000);
  150.   stopMotors();
  151.   Serial.println("Turned around");
  152.   rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
  153.   rightMotor.setDirection(ANTICLOCKWISE);
  154. }
  155. void turn(byte direction, byte angle, int durationMS)
  156. {
  157.   if (angle==90)
  158.   {
  159.     Serial.println("Angle is 90, turning around");
  160.     turnAround();
  161.     return;
  162.   }
  163.   DFrobotEdison turningMotor;
  164.   DFrobotEdison oppositeMotor;
  165.   String directionText;
  166.   byte directionPin;
  167.   //Ensure going straight first
  168.   byte currentSpeed = currentSpeedLeft = currentSpeedRight;
  169.   if (direction == DIRECTION_LEFT)
  170.   {
  171.     directionText = "Left";
  172.     turningMotor = leftMotor;  
  173.     oppositeMotor = rightMotor;
  174.     directionPin = leftLED;  
  175.   }
  176.   else
  177.   {
  178.     directionText = "Right";
  179.     turningMotor = rightMotor;
  180.     oppositeMotor = leftMotor;
  181.     directionPin = rightLED;
  182.   }
  183.   delay(1000);
  184.   digitalWrite(directionPin,1);
  185.   // Take current right speed and lower left motor by mapped value
  186.   //Convert angle to speed where 0 is straight ahead
  187.   byte newSpeedOfTurningMotor = map(angle, 0, 90, 0, currentSpeed);
  188.   Serial.print("Turning ");
  189.   Serial.print(directionText);
  190.   Serial.print(" at angle ");
  191.   Serial.println(angle);
  192.   Serial.print("Current Speed: ");
  193.   Serial.println(currentSpeed);
  194.   Serial.print("New speed: ");
  195.   Serial.println(newSpeedOfTurningMotor);
  196.   delay(250);
  197.   turningMotor.setSpeed(newSpeedOfTurningMotor);
  198.   Serial.print("Turning ");
  199.   Serial.print(directionText);
  200.   Serial.print(" now for ");
  201.   Serial.print(durationMS/1000);
  202.   Serial.println(" seconds.");
  203.   delay(durationMS);
  204.   digitalWrite(directionPin,0);
  205.   Serial.println("");
  206.   turningMotor.setSpeed(currentSpeed);
  207.   oppositeMotor.setSpeed(currentSpeed);
  208. }
  209. bool IsObjectDetected()
  210. {
  211.   return digitalRead(presencePin)==1 ? true:false;
  212. }
  213. void flashLights(byte seconds)
  214. {
  215.   for (int i=0;i<seconds;i++)
  216.   {
  217.     digitalWrite(leftLED,1);
  218.     delay(200);
  219.     digitalWrite(leftLED,0);
  220.     delay(seconds);
  221.     digitalWrite(rightLED,1);
  222.     delay(200);
  223.     digitalWrite(rightLED,0);
  224.   }
  225. }
  226. void soundBuzzer()
  227. {
  228.   if (!buzzerOn)
  229.     return;
  230.   int delay=200;
  231.   unsigned int buzzerTone = 100;
  232.   for(int i=0;i<4;i++)
  233.   {
  234.     tone(buzzerPin, buzzerTone, delay);
  235.   }
  236.   noTone(buzzerPin);
  237. }
复制代码

高级策略
机器人已经可以移动了,您可以继续改进 Arduino 代码库中的代码,或者扩展上文提到的不同开发选项。  有一个开发选项将使您直接通过 C 开发或英特尔 XDK® 中的 JavaScript 封装器,深入了解 mraa (读音为 “m-rah”)Linux 库。  迁移至英特尔 XDK® 后,可以通过无线方式对程序进行编程,这个特性非常不错,使您无需连接到设备,便可上传经典 Arduino 方案。  如欲了解更多高级特性,包括 mraa 讨论及 Wi-Fi 摄像头功能,请查看以下其他文章:


关于作者
Matt Chandler 是英特尔公司的一名高级软件工程师,负责大规模物联网项目的支持工作。

参考资料
WinSCP 下载 – 面向安全文件传输
https://winscp.net/eng/download.php
PuTTY 下载 – 确保外壳安全访问 Edison
https://www.putty.org/
被动红外检测 (PID) 传感器 Wiki
https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_infrared_sensor
确保保存方案 - 利用 Poky distro 修复已知映像,截至 2016 年 6 月
https://communities.intel.com/thread/77945


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kaka  高级技师

发表于 2017-2-6 14:28:20

这么强大的心,却只安排了这么点工作,真的合适吗?来个远程视频遥控或者视觉跟踪啊
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hnyzcj  版主

发表于 2017-2-14 21:26:52

kaka 发表于 2017-2-6 14:28
这么强大的心,却只安排了这么点工作,真的合适吗?来个远程视频遥控或者视觉跟踪啊 ...

:lol
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intel程序猿笔记  中级技师
 楼主|

发表于 2017-3-6 14:42:52

kaka 发表于 2017-2-6 14:28
这么强大的心,却只安排了这么点工作,真的合适吗?来个远程视频遥控或者视觉跟踪啊 ...

来了。
https://mc.dfrobot.com.cn/thread-23097-1-1.html
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kaka  高级技师

发表于 2017-3-7 08:42:06


和我之前用树莓派做的方法一样一样的
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talos  禁止发言

发表于 2018-5-4 11:47:14

欢迎使用深圳市天乐思智能总线伺服及其学习套件, 其特点如下:1、自带ros开发包,无缝对接ROS。2、提供6自由度机械臂套件,AGV套件。3、完整兼容ROBOTIS的dynamixel protocol 2.0 协议的伺服,而且我们对该协议进行了扩充,我们的功能其实比ROBOTIS还要多。

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  https://v.youku.com/v_show/id_XMz ... j.8428770.3416059.1

  https://v.youku.com/v_show/id_XMz ... j.8428770.3416059.1

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