【ラズパイ】raspberry pi zero でロボットを作製中(続1)

2016/05/05 2017/01/28

前の状態から以下のハードウェアを追加

５年くらい前のwebカメラ
11acに対応したWLANドングル

やったこと

node.jsを使ってGPIOをweb画面上から操作（これでラジコンみたいになった）
同じくweb画面にmjpgを使ってwebカメラの画像を表示
web画面からオート操縦させる（前はpythonのコードを使ってHC-SR04 を制御していたが、今回はnode.jsのr-pi-usonicというライブラリを使った）

node.js ライブラリ

express　→　nodeフレームワーク使用するため
async　　→　オート操縦を非同期で行うため
sleep　　→　オート操縦時の処理待ち時間設定のため
r-pi-usonic　→　HC−SR０４を使用するため
onoff　→　GPIOを使用するため

web操作盤画面スクショ

表示された画面をタップすると小さくなる

動作の動画

ソースコード

var express= require('express');
var router = express.Router();

var async  = require('async');
var sleep  = require('sleep');
var usonic = require('r-pi-usonic');
var sensor = null;
usonic.init(function (error) {
    if (!error) {
        sensor = usonic.createSensor(23, 17, 500);
    }
});

var GPIO = require('onoff').Gpio;
var onePlus = new GPIO(19, 'out');
var oneMinus = new GPIO(20, 'out');
var twoPlus = new GPIO(21, 'out');
var twoMinus = new GPIO(26, 'out');

var FORWARD = 'forward';
var BACKWARD = 'backward';
var LEFT = 'left';
var RIGHT = 'right'
var LEFT_TURN = 'left_turn';
var RIGHT_TURN = 'right_turn';
var STOP = 'stop';
var AUTO = 'auto';


/* GET users listing. */
router.get('/', function(req, res, next) {
//  console.log(req.query);                                                                                          
    var action = req.query.action;
    var msg = '';
    res.header("Content-Type", "application/json; charset=utf-8");

    if (sensor == null) {
        msg = '超音波センサーが認識されていません！';
    }

    switch (action) {
    case FORWARD :
        forward();
        msg = '前進';// + (sensor != null ? 'Distance: ' + sensor().toFixed(2) + ' cm' : '');                        
        break;
    case BACKWARD :
        backward();
        msg = '後退';
        break;
    case LEFT :
        onePlus.write(0);
        oneMinus.write(1);
        twoPlus.write(1);
        twoMinus.write(0);
        msg = '左折';
        break;
    case RIGHT :
        onePlus.write(1);
        oneMinus.write(0);
        twoPlus.write(0);
        twoMinus.write(1);
        msg = '右折';
        break;
    case LEFT_TURN :
        leftTurn();
        msg = '方向転換（左）';
        break;
    case RIGHT_TURN :
        rightTurn();
        msg = '方向転換（右）';
        break;
    case STOP :
        stop();
        msg = '停止';
        break;
    case AUTO :
        msg = "オート操縦";
        if (sensor != null) {
            var turnCount = 0;
            var allCount = 0 ;

            forward();
            async.whilst(function test(){
                return allCount &lt; 10;
            }, function func(callback) {
                if (sensor().toFixed(2) &lt; 6) {
                    turnCount++;
                } else {
                    turnCount--;
                    if (turnCount &lt; 0) {
                        turnCount = 0;
                    }
                }
                if (3 &lt; turnCount) {
                    backward();
                    sleep.usleep(600000);
                    leftTurn();
                    sleep.usleep(1000000);
                    forward();
                    turnCount = 0;
                    allCount++;
                }
                sleep.usleep(1000);
                callback();
            }, function result(err){
                if (err) {
                    console.error(err);
                } else {
                    sleep.sleep(2);
                    stop();
                    console.log('finished');
                }
            });
        } else {
            msg += "不能";
        }
    }

    res.send(msg);
});

function leftTurn(){
    onePlus.write(0);
    oneMinus.write(1);
    twoPlus.write(1);
    twoMinus.write(0);
}
function rightTurn(){
    onePlus.write(1);
    oneMinus.write(0);
    twoPlus.write(0);
    twoMinus.write(1);
}
function forward(){
    onePlus.write(0);
    twoPlus.write(0);
    oneMinus.write(1);
    twoMinus.write(1);
}
function backward(){
    oneMinus.write(0);
    twoMinus.write(0);
    onePlus.write(1);
    twoPlus.write(1);
}
function stop(){
    onePlus.write(0);
    oneMinus.write(0);
    twoPlus.write(0);
    twoMinus.write(0);
}
module.exports = router;

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var express= require('express');

var router = express.Router();

var async = require('async');

var sleep = require('sleep');

var usonic = require('r-pi-usonic');

var sensor = null;

usonic.init(function (error) {

if (!error) {

sensor = usonic.createSensor(23, 17, 500);

}

});

var GPIO = require('onoff').Gpio;

var onePlus = new GPIO(19, 'out');

var oneMinus = new GPIO(20, 'out');

var twoPlus = new GPIO(21, 'out');

var twoMinus = new GPIO(26, 'out');

var FORWARD = 'forward';

var BACKWARD = 'backward';

var LEFT = 'left';

var RIGHT = 'right'

var LEFT_TURN = 'left_turn';

var RIGHT_TURN = 'right_turn';

var STOP = 'stop';

var AUTO = 'auto';

/* GET users listing. */

router.get('/', function(req, res, next) {

// console.log(req.query);

var action = req.query.action;

var msg = '';

res.header("Content-Type", "application/json; charset=utf-8");

if (sensor == null) {

msg = '超音波センサーが認識されていません！';

}

switch (action) {

case FORWARD :

forward();

msg = '前進';// + (sensor != null ? 'Distance: ' + sensor().toFixed(2) + ' cm' : '');

break;

case BACKWARD :

backward();

msg = '後退';

break;

case LEFT :

onePlus.write(0);

oneMinus.write(1);

twoPlus.write(1);

twoMinus.write(0);

msg = '左折';

break;

case RIGHT :

onePlus.write(1);

oneMinus.write(0);

twoPlus.write(0);

twoMinus.write(1);

msg = '右折';

break;

case LEFT_TURN :

leftTurn();

msg = '方向転換（左）';

break;

case RIGHT_TURN :

rightTurn();

msg = '方向転換（右）';

break;

case STOP :

stop();

msg = '停止';

break;

case AUTO :

msg = "オート操縦";

if (sensor != null) {

var turnCount = 0;

var allCount = 0 ;

forward();

async.whilst(function test(){

return allCount < 10;

}, function func(callback) {

if (sensor().toFixed(2) < 6) {

turnCount++;

} else {

turnCount--;

if (turnCount < 0) {

turnCount = 0;

}

if (3 < turnCount) {

backward();

sleep.usleep(600000);

leftTurn();

sleep.usleep(1000000);

forward();

turnCount = 0;

allCount++;

}

sleep.usleep(1000);

callback();

}, function result(err){

if (err) {

console.error(err);

} else {

sleep.sleep(2);

stop();

console.log('finished');

}

});

} else {

msg += "不能";

}

res.send(msg);

});

function leftTurn(){

onePlus.write(0);

oneMinus.write(1);

twoPlus.write(1);

twoMinus.write(0);

}

function rightTurn(){

onePlus.write(1);

oneMinus.write(0);

twoPlus.write(0);

twoMinus.write(1);

}

function forward(){

onePlus.write(0);

twoPlus.write(0);

oneMinus.write(1);

twoMinus.write(1);

}

function backward(){

oneMinus.write(0);

twoMinus.write(0);

onePlus.write(1);

twoPlus.write(1);

}

function stop(){

onePlus.write(0);

oneMinus.write(0);

twoPlus.write(0);

twoMinus.write(0);

}

module.exports = router;

<html>
  <head>
    <meta charset="utf-8">
    <meta name="viewport" content="width=device-width,user-scalable=no" >
    <title>操作盤</title>
    <link rel="stylesheet" href="/stylesheets/style.css" type="text/css" />
    <script type="text/javascript" src="/javascripts/jquery-2.2.2.min.js"></script>
    <script type="text/javascript">
      $(document).ready(function(){
        var isAuto = false;
        var isW = false;
        $("button").on("touchstart", function(){
          var id = $(this).attr("id");

          if (id != 'auto') {
            $("#response").load("/users?action="+id);
          } else {
            isAuto = !isAuto;
            if (isAuto) {
              $("#response").load("/users?action="+id);
              $(this).css("background-color","#FF3333");
              $("#forwad #left #right #backward").attr("disable",true);
            } else {
              $("#response").load("/users?action=stop");
              $(this).css("background-color","#248");
              $("#forwad #left #right #backward").attr("disable",false);
            }
          }
        });
        $("button").on("touchend", function(){
          var id = $(this).attr("id");
          if (id != 'auto') {
            $("#response").load("/users?action=stop");
          }
        });

        $("#webcam img").click(function(){
          if (!isW) { isW=true;$(this).css("width","20%"); } else { isW=false;$(this).css("width","100%"); }
        });
      });
    </script>
  </head>
  <body  ontouchmove="event.preventDefault()" >
    <div id="webcam" style="text-align:center;"><img style='width:100%;' src="http://192.168.0.152:9000/?action=stream" /></div>

    <div style="margin-bottom: -3px;"><button style='width:100%;' id='forward'>⬆️</button></div>
  <div>
    <button style='width:49.89%;' id='left'>⬅️</button>
    <button style='width:49.89%;float:right;' id='right'>➡️</button>
  </div>
  <div style='clear:both;'></div>
  <div style="margin-top: -3px;margin-bottom: -3px;"><button style='width:100%;' id='backward'>⬇️</button></div>
  <div style="margin-top: 10px;margin-bottom: -3px;text-align:left;"><button style='width:30%;' id='auto'>🔁</button></div>
      <!--  <div>                                                                                                                                  
    <button style='width:49.89%;' id='left_turn'>↪️</button>                                                                                        
    <button style='width:49.89%;float:right;' id='right_turn'>↩️</button>                                                                           
  </div> -->
  <div style='clear:both;'></div>
  <div id="response"></div>
  </body>
  </html>

<html>

<head>

$(document).ready(function(){

var isAuto = false;

var isW = false;

$("button").on("touchstart", function(){

var id = $(this).attr("id");

if (id != 'auto') {

$("#response").load("/users?action="+id);

} else {

isAuto = !isAuto;

if (isAuto) {

$("#response").load("/users?action="+id);

$(this).css("background-color","#FF3333");

$("#forwad #left #right #backward").attr("disable",true);

} else {

$("#response").load("/users?action=stop");

$(this).css("background-color","#248");

$("#forwad #left #right #backward").attr("disable",false);

}

});

$("button").on("touchend", function(){

var id = $(this).attr("id");

if (id != 'auto') {

$("#response").load("/users?action=stop");

}

});

$("#webcam img").click(function(){

if (!isW) { isW=true;$(this).css("width","20%"); } else { isW=false;$(this).css("width","100%"); }

});

</script>

</head>

<div>

</div>

<!-- <div>

</div> -->

</body>

</html>

次のステップ

外部公開して遠隔から家の中見るとかガードロボにするとかかな..?

-RaspberryPi
-ロボット, 自動操作, 遠隔操作

執筆者：wp_admin

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