AlphaBot2

Изучаем робота AlphaBot2-Pi.

инструкция по сборке тут (https://www.waveshare.com/w/upload/1/1a/Alphabot2-pi-assembly-diagram-en.pdf) TODO: передрать часть с компонентами робота с офф сайта (https://www.waveshare.com/wiki/AlphaBot2-Pi)

TODO: написать про ЗАРЯДКУ

Установка системы и минимальная настройка.

В этом разделе мы рассмотрим процесс установки операционной системы на raspberry py и рассмотрим способы взаимодействия с ней в операционной системе linux и windows. Предполагается что изучающие это руководство владеют linux консолью, и язаком программирования пайтон. Для того чтобы запустить linux на raspberry необходимо выполнить следующие действия:

1. Скачать отсюда (https://www.raspberrypi.org/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-32-bit) образ Raspberry Pi OS. Я рекомендую использовать Raspberry Pi OS with desktop and recommended software, этот образ будет содержать большенство вещей необходимых нам в будующем.

2. Распокавать архив, в Windows можно использовать программу Winrar.

3. Записать образ на карту памяти, обратите внимание она должна быть больше чем 4Gb. Создатели малинки советуют использовать для этого Etcher (https://www.balena.io/etcher/). Скачиваем эту программу и устанавливаем себе на компьютер. Нас встретит провтой интерфейс где сначало нужно выбрать образ, потом выбрать карту память на которую мы хотим все записать, и после согласится на запись. Естественно все ваши данные будут удалены с данной карты.

Далее необходимо подождать пока не закончится загрузка на карту памяти.

После чего необходимо дождатся завершения проверки правильности записанных данных на флеш карту.

4. Далее необходимо прописать некотрые настройки а именно настройки wifi. Это нужно для того чтобы мы могли подключится удаленно к пишке и управлять ей использую другой компьютер на не подключать монитор и клавиатуру с мышью непосредственно к пишке. Для этого необходимо добавить 2 файла в раздел boot который должен был появится у вас после записи образа системы на диск.

Нужно добавить 2 файла:

• ssh.txt - писать в него ничего не нужно, он необходим для того чтобы мы могли подключится к малинке используя сервис ssh (https://ru.wikipedia.org/wiki/SSH)
• wpa_supplicant.conf - тут необходимо приписать параметры вашей wifi сети в следующем формате:

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1

network={
    ssid="НАЗВАНИЕ ТОЧКИ ДОСТУПА WiFi"
    psk="ПАРОЛЬ WiFi"
    key_mgmt=WPA-PSK
}

При создании данного файла система спросит вас:

Соглашайтесь, далее необхадимо будет выбрать в меню по правой кнопке мыши Открыть с помощью и там выбрать блокнот. После чего Добавить строки представленные выше заменив названия точки доступа и пароль на свои, после чего сохранив. Содержимое этого файла будет автоматически перенесено в /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf при старте системы.

5. Запуск робота. Далее извлекаем карту памяти из компьютера, предварительно воспользовавшись функцией безопасного извлечения, после чего вставляем в расбери, установленную в роботе. Далее переводим PWR SWITCH находящийся снизу робота из состояния OFF в ON, после чего ждем около 3х минут чтобы система успела сделать все настройки. Для того что-юы на этом этапе не возникло проблем убедитесь что аккумуляторы заряжены, это очень важно потомучто робот в неактивном состоянии когда находится на зарядке.

6. Подключение к расбери. Для этого воспользуемся бесплатной версией прекрасной программы которая позволит нам совершить практически любое подключение - MobaXterm (https://mobaxterm.mobatek.net/) ее тоже необходимо скачать и установить. Для подключения к малине по ssh необходимо сделать следующее:

Нажать на кнопку Session в левом верхнем углу программы.

Далее в появившимся окне забать параметры в соответствии с скриншотом.

Иными словами вы должны подклюсится к ssh к хосту с названием raspberrypi и именем пользователя pi. Через некотрое время вам предложат ввести пароль:

Необходимо ввести raspberry. После чего вы можете согранить данный пароль в системе, если вам будет так удобнее. После чего система предложет вам ввести команды на исполнение.

Если это произошло значит все хорошо и все работает если нет, это свидетельствует о проблемах с сетью. Первое что можно сделать это подключится к роутеру (обычно он находится на адресе http://192.168.0.1/или http://192.168.1.1/) и посмотреть там в списках клиентов расбери. На моем роутере это выглядит так:

Оттуда берем IP адрес и далее все как описанно в этом пункте, только вместо хоста с названием raspberrypi используем полученный IP. Если это тоже не работает остается только одно, отсоеденить распберри от робота подключить к монитору и с помощью клавиатуры и мыши через графический интерфейс поключит пишку к роутеру.

Настройка робота.

Для работы с коботом необходимо выполнить ряд настроек. Для начала их нужно будет сделать в программе для конфигурирования малины raspi-config, Для чего используем следующую команду:

sudo raspi-config

После чего вы увидене следующее меню.

Внешний вид программы изменился посравнению с прошлыми скриншотами потомучто я открепил окно из программы. Если вы хотите сделать также нажмите левой кнопкой мыши на вкладку с вашим терминалом и перетащите в свободную область рабочего стола.

Навигация в данном режиме очень проста, стрелками вверх и вниз мы выбираем нужный пункт меню, enter позволяект пройти в подпункты данного пункта или выбрать конкретную растройку. Стрелки вправо и влево выбрать один из пунктов находящийся внизу. Ниже я перечислю какие настройки необходимо сделать:

Interface Options -> Camera -> Yes -> Yes -> OK
Interface Options -> SPI -> Yes -> OK
Interface Options -> I2C -> Yes -> OK
Interface Options -> Serial Port -> No -> Yes -> OK

После завершения настройки необходимо выбрать finish и система предложет вам перезарузить расберри, на что соглашаемся. Подключится можно будет способом описанным выше, либо нажать кнопку R и MobaXterm автомотически постарается переподключится к роботу.

После того как система загрузится необходимо установть пакеты необходимые для работы с перефирией робота, для этого сначала обнавляем систему, потом ставим все необходимое:

sudo apt update && sudo apt dist-upgrade -y
sudo apt install ttf-wqy-zenhei python-pip python-smbus python-serial
sudo pip install RPi.GPIO spidev rpi_ws281x

Исполнение первой команды, может занять достаточно длительное время.

Упровление компонентами робота.

Для упровления роботом я создал библиотеку bsp.py, для использования ее нужно будет бобавить в папку в вашим скриптом и импортнуть. Далее рассмотрим все сосовные части робота и то как ими можно управлять и какие данные с них можно получить.

1. управление моторами. Управление моторами осуществляется с помощью 4х GPIO которые задают напрвление вращения 2х моторов и 2 PWM которые задают скорость вращения.

В библиотеке bsp.py уже сделанна обвязка так что вам останется только аказать мотор, скорость и направление вращения для взаимодействия.