基于RaspberryPi Zero W的机器人的制作
第1步：准备
步骤2：代码结构
我将代码划分为这些文件，我将一一解释：
aum2.py
l298ndrive.py
remotecontrol.py
utils.py
在接下来的步骤中，我将一步一步地解释这些文件
第3步：aum2.py
这是应用程序的主要入口点，包含机器人类
import rpi.gpio as gpio
from twisted.internet import reactor， task
import l298ndrive
import remotecontrol
import logging
import utils
logging.basicconfig（level=logging.warn）
log = logging.getlogger（‘aum2’）
enablemotors = true # motors can be disabled for testing with this
runfrequency = 1 # the frequency on wich the main task will be ran
class aum2（object）：
def __init__（self）：
log.debug（“initializing aum2 robot.。.”）
# configuration
self.port = 5555 # port to open so the remote can connect
gpio.setmode（gpio.board）
# configure min and max servo pulse lengths
# keep in mind these are not pins but servo outs
self.motors = l298ndrive.l298ndrive（10， 11， 12， 13， 14， 15， enablemotors）
self.rc = remotecontrol.remotecontrol（self.port）
def processremotecommand（self， cmd）：
（vr， vl） = utils.joysticktodiff（cmd.x， cmd.y， -9.8， 9.8， -4095， 4095）
self.motors.setspeeds（int（vr）， int（-vl））
def run（self）：
print（“running.。.”）
def start（self）：
self.rc.start（self.processremotecommand）
l = task.loopingcall（self.run）
l.start（runfrequency） # run will be called with this frequency
# gather our code in a main（） function
def main（）：
robot = aum2（）
robot.start（）
reactor.run（）
# standard boilerplate to call the main（） function to begin
# the program.
if __name__ == ‘__main__’：
main（）
有些我要对此文件发表评论的要点：
我正在使用扭曲库来协调来自udp的远程控制订单服务器（将在相应的源文件中显示）和机器人的主要run方法。如您所见，该方法现在什么也不做，但是其想法是在其中添加代码以使机器人更具自治性。
processremotecommand 方法将是
开始方法是在我配置需要协调的两件事时：监听
第4步：remotecontrol.py
此文件包含两个类，即remotecontrol类， rccommand类
import logging
import traceback
from twisted.internet.protocol import datagramprotocol
from twisted.internet import reactor
import utils
log = logging.getlogger（‘remotecontrol’）
class remotecontrol（datagramprotocol）：
def __init__（self， port）：
self.port = port
def start（self， oncommandreceived）：
log.debug（“initializing remotecontrol.。.”）
self.oncommandreceived = oncommandreceived
reactor.listenudp（self.port， self）
def datagramreceived（self， data， addr）：
try：
log.debug（“received %r from %s” % （data， addr））
command = rccommand（data）
self.oncommandreceived（command）
except （keyboardinterrupt， systemexit）：
raise
except：
traceback.print_exc（）
class rccommand（object）：
# timestamp ［sec］， sensorid， x， y， z， sensorid， x， y， z， sensorid， x， y， z
# 890.71558， 3， 0.076， 9.809， 0.565， 。..
def __init__（self， message）：
self.x = 0
self.y = 0
self.z = 0
self.values = message.split（“，”）
if len（self.values） 》= 5 and self.values［1］.strip（） == “3”：
self.x = -float（self.values［3］.strip（））
self.y = -float（self.values［2］.strip（））
self.z = float（self.values［4］.strip（））
log.debug（“x={} y={} z={}”.format（self.x， self.y， self.z））
else：
log.warn（“invalid message： {}”.format（message））
同样是remotecontrol类，它使用扭曲的框架来侦听运行wireless imu应用的android手机发送的udp程序包。此应用程序发送具有以下结构的消息：
890.71558， 3、0.076、9.809、0.565 ，4，-0.559、0.032，-0.134、5 -21.660，-36.960， -28.140
我只对上面突出显示的消息部分感兴趣，这就是传感器id 3 ，以及加速度计提供的三个测量值（ 0.076、9.809、0.565 ）。
您可以在代码中看到，类 rccommand 将此消息的有用参数转换为机器人所需的x和y值，其中
x 是从前到后的轴，而
y 则是从一侧到另一侧。
我也有z轴的代码，但是我暂时不使用它。
步骤5：l298ndrive.py
这是负责控制电动机的文件。为此，它将命令发送到16伺服驱动器，该驱动器连接到l298n电动机驱动器。我想我可能会在我构建的每个raspberry pi机器人上重用该类。它确实很简单，并且不需要复杂的处理即可完成它的工作。
import adafruit_pca9685
import logging
import math
import utils
log = logging.getlogger（‘l298ndrive’）
class l298ndrive（object）：
def __init__（self， ena， in1， in2， in3， in4， enb， enabled）：
log.debug（“initializing l298drive.。.”）
self.minpwm = 0
self.maxpwm = 4095
self.ena = ena
self.in1 = in1
self.in2 = in2
self.in3 = in3
self.in4 = in4
self.enb = enb
self.enabled = enabled
if enabled：
self.enable（）
def enable（self）：
self.enabled = true
# initialise the pca9685 using the default address （0x40）。
self.pwm = adafruit_pca9685.pca9685（）
self.setspeeds（0， 0）
def disable（self）：
self.enabled = false
self.setspeeds（0， 0）
# initialise the pca9685 using the default address （0x40）。
self.pwm = none
def setspeeds（self， rspeed， lspeed）：
self.setspeed（1， rspeed）
self.setspeed（2， lspeed）
def setspeed（self， motor， speed）：
pwm = int（math.fabs（speed））
log.info（“motor： {} speed： {} pwm： {}”.format（motor， speed， pwm））
if motor == 1：
if speed 》= 0：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， 0）
self.pwm.set_pwm（self.in2， 0， self.maxpwm）
else：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， self.maxpwm）
self.pwm.set_pwm（self.in2， 0， 0）
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.ena， 0， pwm）
else： # motor == 2
if speed 》= 0：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in3， 0， 0）
self.pwm.set_pwm（self.in4， 0， self.maxpwm）
else：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in3， 0， self.maxpwm）
self.pwm.set_pwm（self.in4， 0， 0）
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.enb， 0， pwm）
可以看出，代码的主要部分在setspeed（self，motor，speed）方法中，该方法接收要配置的电动机编号（1 =右，2 =左），并告诉伺服驱动器如何处理与该电动机关联的引脚。
也许应该给出一些解释以了解我为什么要执行我的工作
l298n电机驱动器
使用6个引脚驱动两个电机：
ena 用来告诉速度（使用pwm），我们要使电动机启动1。通电后，告诉驾驶员电动机1应该沿一个方向移动（in2应该处于关闭状态）
in2 通电时，告诉驾驶员电动机1应当沿相反方向移动（in1应该处于关闭状态）
in3 通电时，告知驾驶员电机2应该沿一个方向移动（in4应该关闭）
in4 告诉驾驶员，电动机2应该沿相反方向移动（in4应该关闭）
enb 用于告诉速度（使用pwm），我们希望电动机转动
所以在我们的例子中，因为我对所有引脚都使用了伺服驱动器（只有其中两个需要pwm）：
当我做到这一点：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， 0）
我真的是在告诉伺服驱动器，在所有pwm期间，该引脚（in1）应该为off，（所以我将该引脚设为off）
当我这样做时：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， self.maxpwm）
我实际上是在告诉伺服驱动器，在所有pwm周期中，该引脚（in1）应该处于on位置（所以我将其打开
然后，当我这样做时：
self.pwm.set_pwm（self.ena， 0， pwm）
我使用真正的pwm引脚，并使用速度参数设置我所要求的脉冲。
步骤6：utils.py
最后，这是最后的平安。它不包含类，但是我认为我会在其他地方重用的所有有用功能。
import math
import logging
log = logging.getlogger（‘utils’）
def map（v， in_min， in_max， out_min， out_max）：
# check that the value is at least in_min
if v 《 in_min：
v = in_min
# check that the value is at most in_max
if v 》 in_max：
v = in_max
return （v - in_min） * （out_max - out_min） // （in_max - in_min） + out_min
def joysticktodiff（x， y， minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed）：
# if x and y are 0， then there is not much to calculate.。.
if x == 0 and y == 0：
return （0， 0）
# first compute the angle in deg
# first hypotenuse
z = math.sqrt（x * x + y * y）
# angle in radians
rad = math.acos（math.fabs（x） / z）
# and in degrees
angle = rad * 180 / math.pi
# now angle indicates the measure of turn
# along a straight line， with an angle o， the turn co-efficient is same
# this applies for angles between 0-90， with angle 0 the coeff is -1
# with angle 45， the co-efficient is 0 and with angle 90， it is 1
tcoeff = -1 + （angle / 90） * 2
turn = tcoeff * math.fabs（math.fabs（y） - math.fabs（x））
turn = round（turn * 100， 0） / 100
# and max of y or x is the movement
mov = max（math.fabs（y）， math.fabs（x））
# first and third quadrant
if （x 》= 0 and y 》= 0） or （x 《 0 and y 《 0）：
rawleft = mov
rawright = turn
else：
rawright = mov
rawleft = turn
# reverse polarity
if y 《 0：
rawleft = 0 - rawleft
rawright = 0 - rawright
# minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed
# map the values onto the defined rang
rightout = map（rawright， minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed）
leftout = map（rawleft， minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed）
log.debug（“x={} y={}， rout={}， lout={}”.format（x， y， rightout， leftout））
return （rightout， leftout）
这里只有两种方法，第一种是从地图功能的arduino。它将指定输入限制（in_min，in_max）内的值（v）转换为输出范围（out_min，out_max）内的相应值。
我为输入值添加了限制，所以我只接受av，位于in_min和in_max之内。
我拥有的另一个函数（ joysticktodiff ）稍微复杂一点，但是其目的是从输入的操纵杆对转换值，以达到差动驱动机器人左右电机所需的速度。此输出已交付，已转换为指定为参数的速度范围。
您可以在我的博客中找到有关此部分的更多详细信息
步骤7：更多图片
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保险丝原理
符合AEC Q-200标准的SMD系列产品PTC热敏电阻
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Verizon将与诺基亚合作创建私人5G设备
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电信网络系统的雷电防护和屏蔽处理措施
手机旺季降临需求回暖,摄像头产能利用率或逐季提升
步骤2：代码结构
我将代码划分为这些文件，我将一一解释：
aum2.py
l298ndrive.py
remotecontrol.py
utils.py
在接下来的步骤中，我将一步一步地解释这些文件
第3步：aum2.py
这是应用程序的主要入口点，包含机器人类
import rpi.gpio as gpio
from twisted.internet import reactor， task
import l298ndrive
import remotecontrol
import logging
import utils
logging.basicconfig（level=logging.warn）
log = logging.getlogger（‘aum2’）
enablemotors = true # motors can be disabled for testing with this
runfrequency = 1 # the frequency on wich the main task will be ran
class aum2（object）：
def __init__（self）：
log.debug（“initializing aum2 robot.。.”）
# configuration
self.port = 5555 # port to open so the remote can connect
gpio.setmode（gpio.board）
# configure min and max servo pulse lengths
# keep in mind these are not pins but servo outs
self.motors = l298ndrive.l298ndrive（10， 11， 12， 13， 14， 15， enablemotors）
self.rc = remotecontrol.remotecontrol（self.port）
def processremotecommand（self， cmd）：
（vr， vl） = utils.joysticktodiff（cmd.x， cmd.y， -9.8， 9.8， -4095， 4095）
self.motors.setspeeds（int（vr）， int（-vl））
def run（self）：
print（“running.。.”）
def start（self）：
self.rc.start（self.processremotecommand）
l = task.loopingcall（self.run）
l.start（runfrequency） # run will be called with this frequency
# gather our code in a main（） function
def main（）：
robot = aum2（）
robot.start（）
reactor.run（）
# standard boilerplate to call the main（） function to begin
# the program.
if __name__ == ‘__main__’：
main（）
有些我要对此文件发表评论的要点：
我正在使用扭曲库来协调来自udp的远程控制订单服务器（将在相应的源文件中显示）和机器人的主要run方法。如您所见，该方法现在什么也不做，但是其想法是在其中添加代码以使机器人更具自治性。
processremotecommand 方法将是
开始方法是在我配置需要协调的两件事时：监听
第4步：remotecontrol.py
此文件包含两个类，即remotecontrol类， rccommand类
import logging
import traceback
from twisted.internet.protocol import datagramprotocol
from twisted.internet import reactor
import utils
log = logging.getlogger（‘remotecontrol’）
class remotecontrol（datagramprotocol）：
def __init__（self， port）：
self.port = port
def start（self， oncommandreceived）：
log.debug（“initializing remotecontrol.。.”）
self.oncommandreceived = oncommandreceived
reactor.listenudp（self.port， self）
def datagramreceived（self， data， addr）：
try：
log.debug（“received %r from %s” % （data， addr））
command = rccommand（data）
self.oncommandreceived（command）
except （keyboardinterrupt， systemexit）：
raise
except：
traceback.print_exc（）
class rccommand（object）：
# timestamp ［sec］， sensorid， x， y， z， sensorid， x， y， z， sensorid， x， y， z
# 890.71558， 3， 0.076， 9.809， 0.565， 。..
def __init__（self， message）：
self.x = 0
self.y = 0
self.z = 0
self.values = message.split（“，”）
if len（self.values） 》= 5 and self.values［1］.strip（） == “3”：
self.x = -float（self.values［3］.strip（））
self.y = -float（self.values［2］.strip（））
self.z = float（self.values［4］.strip（））
log.debug（“x={} y={} z={}”.format（self.x， self.y， self.z））
else：
log.warn（“invalid message： {}”.format（message））
同样是remotecontrol类，它使用扭曲的框架来侦听运行wireless imu应用的android手机发送的udp程序包。此应用程序发送具有以下结构的消息：
890.71558， 3、0.076、9.809、0.565 ，4，-0.559、0.032，-0.134、5 -21.660，-36.960， -28.140
我只对上面突出显示的消息部分感兴趣，这就是传感器id 3 ，以及加速度计提供的三个测量值（ 0.076、9.809、0.565 ）。
您可以在代码中看到，类 rccommand 将此消息的有用参数转换为机器人所需的x和y值，其中
x 是从前到后的轴，而
y 则是从一侧到另一侧。
我也有z轴的代码，但是我暂时不使用它。
步骤5：l298ndrive.py
这是负责控制电动机的文件。为此，它将命令发送到16伺服驱动器，该驱动器连接到l298n电动机驱动器。我想我可能会在我构建的每个raspberry pi机器人上重用该类。它确实很简单，并且不需要复杂的处理即可完成它的工作。
import adafruit_pca9685
import logging
import math
import utils
log = logging.getlogger（‘l298ndrive’）
class l298ndrive（object）：
def __init__（self， ena， in1， in2， in3， in4， enb， enabled）：
log.debug（“initializing l298drive.。.”）
self.minpwm = 0
self.maxpwm = 4095
self.ena = ena
self.in1 = in1
self.in2 = in2
self.in3 = in3
self.in4 = in4
self.enb = enb
self.enabled = enabled
if enabled：
self.enable（）
def enable（self）：
self.enabled = true
# initialise the pca9685 using the default address （0x40）。
self.pwm = adafruit_pca9685.pca9685（）
self.setspeeds（0， 0）
def disable（self）：
self.enabled = false
self.setspeeds（0， 0）
# initialise the pca9685 using the default address （0x40）。
self.pwm = none
def setspeeds（self， rspeed， lspeed）：
self.setspeed（1， rspeed）
self.setspeed（2， lspeed）
def setspeed（self， motor， speed）：
pwm = int（math.fabs（speed））
log.info（“motor： {} speed： {} pwm： {}”.format（motor， speed， pwm））
if motor == 1：
if speed 》= 0：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， 0）
self.pwm.set_pwm（self.in2， 0， self.maxpwm）
else：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， self.maxpwm）
self.pwm.set_pwm（self.in2， 0， 0）
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.ena， 0， pwm）
else： # motor == 2
if speed 》= 0：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in3， 0， 0）
self.pwm.set_pwm（self.in4， 0， self.maxpwm）
else：
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.in3， 0， self.maxpwm）
self.pwm.set_pwm（self.in4， 0， 0）
if self.enabled：
self.pwm.set_pwm（self.enb， 0， pwm）
可以看出，代码的主要部分在setspeed（self，motor，speed）方法中，该方法接收要配置的电动机编号（1 =右，2 =左），并告诉伺服驱动器如何处理与该电动机关联的引脚。
也许应该给出一些解释以了解我为什么要执行我的工作
l298n电机驱动器
使用6个引脚驱动两个电机：
ena 用来告诉速度（使用pwm），我们要使电动机启动1。通电后，告诉驾驶员电动机1应该沿一个方向移动（in2应该处于关闭状态）
in2 通电时，告诉驾驶员电动机1应当沿相反方向移动（in1应该处于关闭状态）
in3 通电时，告知驾驶员电机2应该沿一个方向移动（in4应该关闭）
in4 告诉驾驶员，电动机2应该沿相反方向移动（in4应该关闭）
enb 用于告诉速度（使用pwm），我们希望电动机转动
所以在我们的例子中，因为我对所有引脚都使用了伺服驱动器（只有其中两个需要pwm）：
当我做到这一点：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， 0）
我真的是在告诉伺服驱动器，在所有pwm期间，该引脚（in1）应该为off，（所以我将该引脚设为off）
当我这样做时：
self.pwm.set_pwm（self.in1， 0， self.maxpwm）
我实际上是在告诉伺服驱动器，在所有pwm周期中，该引脚（in1）应该处于on位置（所以我将其打开
然后，当我这样做时：
self.pwm.set_pwm（self.ena， 0， pwm）
我使用真正的pwm引脚，并使用速度参数设置我所要求的脉冲。
步骤6：utils.py
最后，这是最后的平安。它不包含类，但是我认为我会在其他地方重用的所有有用功能。
import math
import logging
log = logging.getlogger（‘utils’）
def map（v， in_min， in_max， out_min， out_max）：
# check that the value is at least in_min
if v 《 in_min：
v = in_min
# check that the value is at most in_max
if v 》 in_max：
v = in_max
return （v - in_min） * （out_max - out_min） // （in_max - in_min） + out_min
def joysticktodiff（x， y， minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed）：
# if x and y are 0， then there is not much to calculate.。.
if x == 0 and y == 0：
return （0， 0）
# first compute the angle in deg
# first hypotenuse
z = math.sqrt（x * x + y * y）
# angle in radians
rad = math.acos（math.fabs（x） / z）
# and in degrees
angle = rad * 180 / math.pi
# now angle indicates the measure of turn
# along a straight line， with an angle o， the turn co-efficient is same
# this applies for angles between 0-90， with angle 0 the coeff is -1
# with angle 45， the co-efficient is 0 and with angle 90， it is 1
tcoeff = -1 + （angle / 90） * 2
turn = tcoeff * math.fabs（math.fabs（y） - math.fabs（x））
turn = round（turn * 100， 0） / 100
# and max of y or x is the movement
mov = max（math.fabs（y）， math.fabs（x））
# first and third quadrant
if （x 》= 0 and y 》= 0） or （x 《 0 and y 《 0）：
rawleft = mov
rawright = turn
else：
rawright = mov
rawleft = turn
# reverse polarity
if y 《 0：
rawleft = 0 - rawleft
rawright = 0 - rawright
# minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed
# map the values onto the defined rang
rightout = map（rawright， minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed）
leftout = map（rawleft， minjoystick， maxjoystick， minspeed， maxspeed）
log.debug（“x={} y={}， rout={}， lout={}”.format（x， y， rightout， leftout））
return （rightout， leftout）
这里只有两种方法，第一种是从地图功能的arduino。它将指定输入限制（in_min，in_max）内的值（v）转换为输出范围（out_min，out_max）内的相应值。
我为输入值添加了限制，所以我只接受av，位于in_min和in_max之内。
我拥有的另一个函数（ joysticktodiff ）稍微复杂一点，但是其目的是从输入的操纵杆对转换值，以达到差动驱动机器人左右电机所需的速度。此输出已交付，已转换为指定为参数的速度范围。
您可以在我的博客中找到有关此部分的更多详细信息
步骤7：更多图片
这里还有aum2机器人的更多图片
今年一季度京东方持续稳居全球半导体显示龙头地位
FCI推出多端口和单端口RJ45模块插座连接器
鲁大师2023年Q1手机报告：魅族 20 PRO沉默中爆发，登顶整机流畅度榜单！
剖析电池包的直接降价空间有多少
2018年全球智能音箱Q3出货量达2270万台，中国成最大赢家
基于RaspberryPi Zero W的机器人的制作
NV080D语音芯片在加热器上的应用方案
曙光云计算集团为工业互联网应用奠定了良好的基础
保险丝原理
符合AEC Q-200标准的SMD系列产品PTC热敏电阻
负氧离子检测仪如何监测，它的特点是什么
AWS的新款DeepRacer Evo是一款AI驱动的模型车任务艰巨
国产最良心机器，即将发布新机，配置高于三星S8！
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Verizon将与诺基亚合作创建私人5G设备
led芯片失效原理
华为openEuler商用版本操作系统发布，加速鲲鹏相关技术的应用
芯明天压电扫描台应用于红外热成像扫描
电信网络系统的雷电防护和屏蔽处理措施
手机旺季降临需求回暖,摄像头产能利用率或逐季提升