沒有樹莓派,零花銷也能暢玩網絡機器人

前面寫了兩篇關於遠程視頻機器人的,主要是使用樹莓派作爲載體,但是有的朋友說我手頭沒有樹莓派,就是想體驗下,又不想爲了這個專門買塊樹莓派,估計買回來用一兩次就該喫灰了,不值當。
沒關係,只要有臺電腦以上統統能夠實現。沒錯,只要有臺電腦就行。
這次就以最常用的智能雲端攝像機爲例,直接自己DIY一個雲端攝像頭,還不花費一分錢,只是動動手的事,廢話不多上乾貨。
雲端遠程控制機器人
遠程視頻小車

一、項目原理

正如前面說的,項目主要是基於樹莓派實現的,但是手頭沒有樹莓派,那我們就在電腦上裝個樹莓派虛擬機,就都解決了。

二、項目準備

1、軟件:

主要爲虛擬機VMware14以及樹莓派系統,雲盤鏈接如下:
鏈接:https://pan.baidu.com/s/1rg_lGt5F0AW0ilqqc5MVgg
提取碼:fje9

2、硬件:沒有也沒關係

攝像機雲臺,沒有也沒關係,直接使用電腦自帶攝像頭即可
在這裏插入圖片描述
上面的雲臺是我基於蘿蔔太辣(RoboTerra)產品使用兩個舵機搭建的,也可使用其他手邊現成的都可,最終樹莓派虛擬機可通過串口來與雲臺通信,實現對雲臺的控制。

3、項目平臺:

remo.tv
最後,在項目開始之前,先確認你的電腦虛擬化技術是否開啓,不然安裝虛擬機後會出現:出現“此主機支持 Intel VT-x,但 Intel VT-x 處於禁用狀態”錯誤提示,需要進入BIOS 設置頁面進行設置,具體可參考:
Thinkpad VMware 安裝虛擬機出現此主機支持 Intel VT-x,但 Intel VT-x 處於禁用狀態
不同機型進入BIOS設置頁面快捷鍵自行搜索。

三、虛擬機安裝

參考資料:虛擬機 VMware14 安裝——詳細教程
1、打開下載好的軟件文件,找到vmware14文件夾,運行VMware-workstation-full-14.0.0.24051.exe
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2、進入安裝引導頁,點擊下一步
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3、勾選 我接受許可協議中的條款,點擊下一步
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4、選擇安裝位置,點擊下一步
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5、取消勾選,點擊下一步
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6、點擊下一步
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7、點擊安裝
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8、安裝完成後,點擊許可證
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9、運行 “Vmware 14註冊機.exe“
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10、複製序列號
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11、將複製的序列化號填入,點擊輸入
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12、安裝完成在這裏插入圖片描述

四、安裝樹莓派虛擬機

參考資料:

VM虛擬機安裝樹莓派系統,沒錢買樹莓派,就用虛擬機體驗一下

VMware下安裝Raspbian樹莓派系統

1、運行VMware
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2、創建新的虛擬機
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3、選自定義,然後點擊下一步
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4、默認,點擊下一步
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5、選擇稍後安裝操作系統,點擊下一步
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6、選擇客戶機操作系統:linux,版本:Ubnutu 64位(也可選其他,這個我測試比較順而已),然後點擊下一步
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7、可以更改虛擬機名稱安裝位置,點擊下一步
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8、對處理器進行配置,點擊下一步
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9、虛擬機內存建議選2G,點擊下一步
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10、網絡連接選使用網絡地址轉換(NAT),點擊下一步
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11、選擇默認推薦,點擊下一步
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12、選擇默認推薦,點擊下一步
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13、選擇默認推薦,點擊下一步
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14、磁盤大小選擇推薦20G,點擊下一步
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15、默認,下一步
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16、點擊完成
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17、選擇創建好的虛擬機,點擊** CD/DVD(SATA)選項
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18、選擇
使用ISO映像文件**,點擊瀏覽,找到項目前面準備好的樹莓派系統映像:2020-02-12-rpd-x86-buster.iso,然後點擊確定
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19、開啓此虛擬機
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20、選擇Graphical install,按Enter確認
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21、點擊Go back
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22、選擇Choose language,然後點擊continue繼續
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23、選擇中文(簡體),然後點擊continue,接下來安裝界面就變爲中文了,還是中文舒服
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24、區域選中國,點擊繼續
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25、鍵盤選漢語,點擊繼續
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26、默認選項,繼續
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27、默認選項,繼續
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28、選擇第二項:將/home放在單獨的分區,點擊繼續在這裏插入圖片描述
29、默認,繼續
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30、選擇:,點擊繼續
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31、系統安裝時間過長,請耐心等待
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32、選擇:,點擊繼續
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33、選擇第二項,點擊繼續
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34、點擊繼續,完成安裝
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35、樹莓派虛擬機安裝成功,點擊next,進行配置
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36、選擇China,Chinese,Shanghai,點擊next
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31、設置密碼,設置成功,點擊 Next
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32、選擇skip,跳過
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33、點擊Reatart,重啓
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34、重啓之後,看到界面爲中文界面,說明安裝成功
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五、虛擬機視頻功能確認

因爲虛擬機和電腦公用硬件設備,包含usb接口、攝像頭、聲卡等,這些硬件只能在本機或者虛擬機其中一個上面運行,需要進行設置。
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1、首先打開虛擬機,在右下角可以看到虛擬機的相關硬件的圖標,灰色表示關閉,未打開,帶色彩說明處於激活狀態。
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2、激活攝像頭,直接點擊攝像頭圖標,點擊連接
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或者點擊VM菜單欄:虛擬機–可移動設備–相應硬件,然後點擊連接
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3、打開樹莓派播放器:VLC媒體播放器
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4、選擇播放器:媒體打來捕獲設備
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5、選擇對應的視頻設備名稱(可以逐個嘗試,一般默認video0),點擊播放
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6、如果點擊播放之後,播放器界面黑屏,並且電腦攝像頭已經被激活,工作燈亮起,需要關閉虛擬機設置USB選項
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7、打開USB控制器,USB兼容性選擇USB3.0,點擊確認
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8、重新打開虛擬機,進入播放器,重複操作步驟3、4、5,界面會正常顯示
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9、如果還是黑屏,嘗試斷開攝像頭,重新連接即可,一般可以正常。

六、平臺註冊

通過上面一系列步驟,我們整個軟件環境已經佈置完成,需要登陸項目平臺remo.tv,註冊一個賬號以供後面項目使用。
1、登陸remo.tv平臺,沒有賬號通過上面註冊賬號,已有賬號通過下面直接登陸即可。因爲網絡原因,如果註冊登陸不成功,需要梯子,自行搜索相關技能。如果註冊過登陸不成功,可以找回密碼重新嘗試。,
2、進入界面,點擊Add server,添加自己的服務器在這裏插入圖片描述
3、給服務器起名,提交確認
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4、點擊左側對應的服務器名稱,進入自己的服務器
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5、在服務器裏,點擊Add Robot創建機器人,命名,確認
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6、點擊創建好的機器人,在彈出框中可以看到API key,會在後面項目中用到。
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七、運行代碼

可以參照平臺開源代碼:https://github.com/remotv/controller
這裏只是將我這個項目裏涉及到的部分進行描述,如果要進行更豐富的開發,請查閱源文檔。

打開樹莓派虛擬機,點擊進入命令界面
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1、在Raspberry Pi上安裝remotv控制腳本

Raspberry Pi將需要安裝以下內容,以便可以與您的小車通信並與Internet連接。執行以下步驟時,請確保控制檯中沒有任何錯誤。如果遇到問題,可以再次運行此行,通常可以解決該問題!

1)、更新軟件庫

sudo apt update
sudo apt upgrade -y

更新時間較長,請耐心等待,出現下面界面說明更新成功
在這裏插入圖片描述
2)、出現下面界面,說明更新完成
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3)、繼續安裝工具

sudo apt install ffmpeg python-serial python-dev libgnutls28-dev espeak python-smbus python-pip git

4)、是否繼續執行,打Y
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5)、安裝完成
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6)、從github下載remotv控制腳本

git clone https://github.com/remotv/controller.git ~/remotv

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7)、安裝python需求文檔

sudo python -m pip install -r ~/remotv/requirements.txt

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8)、打開新remotv目錄

cd remotv

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9)、複製controller.sample.conf到controller.conf

cp controller.sample.conf controller.conf

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2、配置控制器

1)、編輯在上一節中創建的controller.conf文件。

nano controller.conf

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2)、配置文件
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3)、配置服務器之前,首先要拿到你的用戶名及機器人密鑰。
點擊進入你的服務器,查看你自己的機器人,以我爲例,目前有機器人camera,點擊camera就可以看到中間彈出相應的API key就是需要的robot_key。
用戶名owner就是右上角名稱:roboterra(自己的)
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4)、對配置文件進行修改

  • owner 應該是您在remo.tv網站上註冊機器人所使用的用戶名。
  • robot_key是您在網站上製作的機器人的API密鑰。您的API密鑰很長。它看起來應該像eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9.eyJpZCI6InJib3QtNTVjZjJmMjUtNjBhNS00ZDJkLTk5YzMtOGZmOGRiYWU4ZDQ1IiwiaWF0IjoxNTczNTExMDA2LCJzdWIiOiIifQ.LGXSBSyQ4T4X5xU_w3QJD6R3lLjrrkw_QktOIDzRW5U。如果長度不夠,則您尚未複製完整密鑰。
  • turn_delay僅由motor_hat和使用mdd10。這會改變您的漫遊器使用時間。我建議您在機器人移動之後將此值保留爲默認值。
  • straight_delay僅由motor_hat和使用mdd10。這會改變您的漫遊器使用時間。我建議您在機器人移動之後將此值保留爲默認值。
  • type應該是您的機器人電機控制器的硬件類型。當前可用的類型。
    其中上面主要修改的是owner、robot_key、type
    在這裏插入圖片描述
    因爲樹莓派與arduino之間通過usb串口通信,所以type選擇serial_board。注:如果是使用電腦自帶攝像頭,此項不用設置,默認空即可
    在這裏插入圖片描述
    serial_device改爲/dev/ttyUSB0
    然後Ctrl+O保存,Enter確認,Ctrl+x退出即可。

3、在Raspberry Pi上設置start_robot文件

1)、將start_robot腳本複製到您的主目錄。

cp ~/remotv/scripts/start_robot ~

2)、將啓動腳本添加到 crontab

crontab -e

此處選1
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注意:如果您不小心使用了錯誤的編輯器,請嘗試

EDITOR=nano crontab -e

3)、在底部插入以下文本

@reboot /bin/bash /home/pi/start_robot

在這裏插入圖片描述
然後Ctrl+O保存,Enter確認,Ctrl+x退出即可。

4)、現在,只需插入相機和USB揚聲器,然後重新啓動

sudo reboot

5)、打開remo.tv,進入你的機器人頻道就可以看到機器人攝像頭圖像了,我們機器人處於激活狀態。
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6、如果沒有成功運行,進入樹莓派remotv目錄,運行controller.py文檔

cd remotv/
ls
sudo python controller.py

在這裏插入圖片描述

八、通訊控制設置(使用電腦自帶攝像頭,無攝像機雲臺此步可跳過)

通過上面的操作現在樹莓派虛擬機已經和remo.tv平臺通信成功,接下來就是樹莓派與雲臺通信,然後通過平臺發送指令控制雲臺。

1、平臺控制指令編寫

進入remo.tv個人機器人界面,我們可以看到視頻界面下端有默認的前後左右按鈕,我們可以點擊edit buttons進行按鈕編輯
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編輯時主要記住熱鍵以及通信字符,雲臺主要實現上、下、左、右四個功能,編輯完成點擊上傳即可
在這裏插入圖片描述
修改完成,如圖所示
在這裏插入圖片描述

2、雲臺程序

根據控制按鈕的字符信息,編寫雲臺程序,使其接收到相應動作字符,做出相應動作即可。
上傳成功後就可以用USB線將arduino與樹莓派進行連接,就可以通過小車進行控制了。

3、只要把虛擬機後臺運行,一個網絡監控雲攝相機就做好了。

在這裏插入圖片描述

九、項目總結

因爲功能比較簡單,只是實現最基本的視頻控制,其他功能也可繼續豐富,比如加上麥和喇叭,就可以實現實時互動交流了。

**其他相關項目:

雲端遠程控制機器人

遠程視頻小車**

更多功能還可自行研究,也可加入羣進行交流


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