使用Beaglebone和BluPants進行編碼

• 構(gòu)建一個基礎(chǔ)/MVP 機器人（本教程）
• 為基礎(chǔ)機器人添加爪/抓手（在此處找到爪教程）
• 添加距離傳感器（在此處找到距離傳感器教程）
• 為機器人添加攝像頭（在此處找到攝像頭教程）

由您決定要向機器人添加多少額外的小工具。但不管你是否添加更多東西，請記住基本/MVP 機器人已經(jīng)是學習如何編碼的一個很好的開始。讓我們看看如何開始創(chuàng)建自己的 Beaglebone 機器人并學習使用 BluPants 進行編碼。

零件（基本機器人）

基本機器人是可與 BluPants 一起使用的最小可行產(chǎn)品 (MVP)。它只會在所有方向上導(dǎo)航（前進、后退、左轉(zhuǎn)和右轉(zhuǎn)）。它是您將來用于構(gòu)建更復(fù)雜的機器人的基礎(chǔ)。

建議先組裝 MVP，然后隨著經(jīng)驗的增加添加額外的功能（距離傳感器、抓爪、攝像頭、額外的伺服系統(tǒng)等）。額外功能的部分在“此項目中使用的東西”部分標記為“可選”。

對于基本的 MVP 機器人，我們將需要以下部件：

現(xiàn)在我們知道了我們需要什么，在進行實際組裝之前我們只需要做一件事：檢查電機極性。無論您使用何種文檔，只要確保將正確的BluPants 映像文件閃存到您的 SD 卡即可。

將電機連接到 Beaglebone

準備好 SD 卡和最新的 BluPants 映像后，關(guān)閉 Beaglebone Blue 電源，然后將卡插入板上，如下圖所示。

將 JST 連接器連接到板上的直流電機驅(qū)動器 1 和 2。

直流電機驅(qū)動器 1 連接到左側(cè)電機，驅(qū)動器 2 連接到右側(cè)電機。

現(xiàn)在，將電線連接到電機，但還沒有焊接。如果車輪以錯誤的方向旋轉(zhuǎn)，您可能需要反轉(zhuǎn)電纜以恢復(fù)極性。現(xiàn)在，只需確保電線和電機之間的物理連接良好。

將您的電機標記為左側(cè)（連接到驅(qū)動器 1）和右側(cè)（連接到驅(qū)動器 2）。定義連接電線的相對端的正向方向，如下圖所示：

現(xiàn)在連接電池，打開你的 Beaglebone。

等待 Beaglebone 完全啟動，然后將其連接到您的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)。如果這是您第一次使用 BluPants 映像啟動它，則需要手動將其連接到 WiFi。為了正確設(shè)置您的 WiFi 網(wǎng)絡(luò)，請參閱官方 BeagleBoard 文檔：啟用網(wǎng)絡(luò)連接，然后設(shè)置WiFi 連接。

檢查電機極性/方向

將 Beaglebone 連接到 WiFi 后，打開瀏覽器并訪問http://blupants.org 。確保您用來瀏覽的計算機也連接到您連接 Beaglebone 的同一個 WiFi 網(wǎng)絡(luò)。

在“機器人”下拉菜單（右下角）中，選擇您的 Beaglebone 的 WiFi IP 地址，然后單擊“播放”：

在此示例中，Beaglebone WiFi 地址為“10.0.0.119”。如果您看不到任何 IP 地址，請嘗試重新加載頁面，或打開和關(guān)閉瀏覽器。如果仍然無法連接，請參閱“BluPants 連接故障排除”部分。

現(xiàn)在您已連接，拖放一兩個“向前移動”命令塊，然后單擊“播放”執(zhí)行它。

觀察兩個電機，確保它們向“前進”方向移動。

確認連接良好后，您可以繼續(xù)焊接。

現(xiàn)在我們已經(jīng)焊接好了電機和電線，并且已經(jīng)定義了左、右電機和前進方向，讓我們開始組裝我們的機器人吧！

組裝機器人

關(guān)閉 Beaglebone 并斷開電池。拿到底盤，把它放在電機的頂部，按照我們目前桌子上的設(shè)置：

將電機固定在底盤上并將其翻轉(zhuǎn)。請注意，字母“L”和“R”將不再可見，因為底盤連接到電機的表面與我們寫字母的表面相同。

翻轉(zhuǎn)底盤后，將另外兩個外部緊固件靠近電機并使用螺栓固定。螺栓應(yīng)該從外到內(nèi)。螺母應(yīng)從機箱內(nèi)部安裝。

將 JST 連接器帶到機箱頂部。

連接兩個電機輪并將旋轉(zhuǎn)輪安裝到底盤背面。

準備好底盤后，將 JST 連接器連接到電機驅(qū)動器（左側(cè) JST 連接到驅(qū)動器 1，右側(cè) JST 連接到電機驅(qū)動器號 2）。然后連接電池，打開 Beaglebone。

。由于電池和 Begaleboard 在轉(zhuǎn)彎過程中移動，機器人向右過度轉(zhuǎn)向。因此，在嘗試對其進行調(diào)整之前，請確保您的機器人穩(wěn)定且沒有任何松散的連接部件。

對于調(diào)整和自定義，您需要在 Beaglebone 上編輯文件“/root/blupants.json”。每次單擊播放按鈕并執(zhí)行代碼時，都會重新加載blupants.json文件。

例如，您可能希望機器人在執(zhí)行“move_forward()”命令時移動得更遠。為此，您需要做的就是增加默認值

"block_length": 0.5,

類似于

"block_length": 0.9,

或者，您可能希望機器人通過對占空比應(yīng)用一個因子來減慢速度（默認情況下，它使用一半的直流電）。將當前值從

"duty": 0.5,

類似于

"duty": 0.3,

您還可以補償物理問題，例如一個電機運行速度比另一個電機快（這會阻止機器人直線移動）。

假設(shè)您希望電機 2（右側(cè)的電機）運行速度慢 20%。為此，您將 duty_ratio 的第二個值從 1.0 更改為 0.8。

原始設(shè)置：

"beagleboneblue":
{
  "motor":
  {
    "duty_ratio": [1.0, 1.0, 1.0, 1.0],
  }
}

右側(cè)電機運行速度慢 20% 的設(shè)置：

"beagleboneblue":
{
  "motor":
  {
    "duty_ratio": [1.0, 0.8, 1.0, 1.0],
  }
}

隨意編輯文件并測試您的代碼，直到您獲得所需的準確性。如果由于某種原因，您破壞了 json 文件并且機器人不再工作，只需從github下載原始副本。

wget https://raw.githubusercontent.com/blupants/blupants/master/src/python/blupants/blupants.json

恢復(fù)損壞的blupants.json文件后，您可能需要重新啟動服務(wù)。要重新啟動服務(wù)，請打開命令提示符，然后運行：

sudo service blupants restart

如果您需要任何進一步的幫助，請隨時在本文中添加任何評論。

BluPants 連接故障排除

如果您無法將瀏覽器連接到 Beaglebone，請確保您的 BluPants 服務(wù)正在運行。登錄到您的 Beaglebone（默認憑據(jù)是用戶：root ，密碼：temppwd ）并打開命令提示符。然后運行命令：

sudo service blupants status

預(yù)期的結(jié)果應(yīng)該是這樣的：

如果需要重啟服務(wù)，可以嘗試：

sudo service blupants restart

并再次檢查狀態(tài)。確認服務(wù)正常運行后，在瀏覽器上訪問http://blupants.org并嘗試再次連接到 Beaglebone。

或者，您可以嘗試直接在 URL 上提供您的 Beaglebone WiFi IP 地址。為了手動獲取您的 WiFi IP 地址，請從您的 Beaglebone 命令 shell 運行以下命令：

ifconfig wlan0

你應(yīng)該得到類似的東西：

IP 地址在第三行 (inet) 上顯示為“10.0.0.119”。您的 IP 很可能會有所不同。現(xiàn)在我們知道了我們的 IP 地址，我們可以像這樣直接在瀏覽器 URL 上使用它：

http://blupants.org/?robot_ip=10.0.0.119

確保將“10.0.0.119”替換為您自己的 IP 地址并將其粘貼到瀏覽器地址欄中。打開頁面并單擊“播放”按鈕進行連接。

如果您需要任何進一步的幫助，請在本文中添加任何評論，我們將為您提供幫助。

下一步是什么？

請繼續(xù)關(guān)注更多教程，這樣您就可以擴展您的基本機器人。例如，我們有一個關(guān)于如何為您的機器人添加爪子的教程和另一個用于向 Beaglebone Blue 添加距離傳感器的教程。距離傳感器與我們今天創(chuàng)建的機器人完全兼容。隨意按照其他教程中的說明，對您的基本 MVP 機器人進行擴展。

將來，我們將討論諸如添加帶有平移和傾斜伺服系統(tǒng)的相機、添加抓手爪、文本到語音、使用 OpenCV 4 的計算機視覺等主題。所有這些內(nèi)容都已原生包含在您剛剛閃現(xiàn)的 BluPants 圖像中今天到您的微型 SD 卡。

您可能想進一步探索它并自己嘗試新事物。如果您有這種感覺，請查看我們在本教程中標記為可選的所有部分，并嘗試自己構(gòu)建更多內(nèi)容。BluPants 是一個旨在讓您邊做邊學的平臺。

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下次見！

Robot4()
{
  return Humans++;
}

謝謝注意

BluPants 圖像基于開源項目Beagleboard 。我們要感謝所有 Begaleboard 社區(qū)，感謝您支持的令人驚嘆的高質(zhì)量開源硬件平臺。如果您想了解有關(guān) Beagleboard 的更多信息，請訪問：https ://beagleboard.org 。