🥇Մենք ծրագրավորում ենք ինքնաթիռի ձայնային կառավարումը Node.js-ի և ARDrone |-ի միջոցով ProHoster

Այս ձեռնարկում մենք կանդրադառնանք ձայնային կառավարմամբ անօդաչու սարքի համար ծրագիր ստեղծելուն՝ օգտագործելով Node.js-ը և վեբ խոսքի API-ն: Copter - Parrot ARDrone 2.0.

Հիշեցում. «Habr»-ի բոլոր ընթերցողների համար՝ 10 ռուբլի զեղչ «Habr» գովազդային կոդով Skillbox-ի ցանկացած դասընթացին գրանցվելիս:

Skillbox-ը խորհուրդ է տալիս. Գործնական դասընթաց «Mobile Developer PRO».

Ներածություն

Անօդաչու թռչող սարքերը զարմանալի են. Ես իսկապես սիրում եմ խաղալ իմ քառակի հետ, լուսանկարել և տեսանյութեր անել կամ պարզապես զվարճանալ: Սակայն անօդաչու թռչող սարքերը (ԱԹՍ) օգտագործվում են ոչ միայն զվարճանքի համար: Նրանք աշխատում են կինոյում, ուսումնասիրում են սառցադաշտերը, օգտագործվում են զինվորականների և գյուղատնտեսության ոլորտի ներկայացուցիչների կողմից։

Այս ձեռնարկում մենք կանդրադառնանք ծրագրի ստեղծմանը, որը թույլ կտա կառավարել անօդաչու թռչող սարք: օգտագործելով ձայնային հրամաններ. Այո, ուղղաթիռը կանի այն, ինչ դուք կպատմեք: Հոդվածի վերջում տեղադրված է անօդաչու թռչող սարքերի կառավարման պատրաստի ծրագիր և տեսանյութ։

Iron

Մեզ անհրաժեշտ է հետևյալը.

Parrot ARDrone 2.0;
Ethernet մալուխ;
լավ խոսափող.

Մշակումը և կառավարումը կիրականացվեն Windows/Mac/Ubuntu-ով աշխատող կայաններում: Անձամբ ես աշխատել եմ Mac-ի և Ubuntu 18.04-ի հետ:

Программное обеспечение

Ներբեռնեք Node.js-ի վերջին տարբերակը պաշտոնական կայք.

Նաև անհրաժեշտ է Google Chrome-ի վերջին տարբերակը.

Հասկանալով ուղղաթիռը

Փորձենք հասկանալ, թե ինչպես է աշխատում Parrot ARDrone-ը: Այս ուղղաթիռն ունի չորս շարժիչ:

Հակառակ շարժիչներն աշխատում են նույն ուղղությամբ: Մի զույգը պտտվում է ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, մյուսը՝ հակառակ: Անօդաչու թռչող սարքը շարժվում է՝ փոխելով թեքության անկյունը երկրի մակերեսի նկատմամբ, փոխելով շարժիչների պտտման արագությունը և մի քանի այլ մանևրելի շարժումներ։

Ինչպես տեսնում ենք վերևի գծապատկերում, տարբեր պարամետրերի փոփոխությունը հանգեցնում է ուղղաթիռի շարժման ուղղության փոփոխության: Օրինակ, ձախ և աջ ռոտորների պտտման արագությունը նվազեցնելու կամ ավելացնելու դեպքում առաջանում է գլան: Սա թույլ է տալիս անօդաչու թռչել առաջ կամ հետ:

Փոխելով շարժիչների արագությունն ու ուղղությունը՝ մենք սահմանում ենք թեքության անկյուններ, որոնք թույլ են տալիս ուղղաթիռին շարժվել այլ ուղղություններով: Փաստորեն, ընթացիկ նախագծի համար աերոդինամիկան ուսումնասիրելու կարիք չկա, պարզապես պետք է հասկանալ հիմնական սկզբունքները։

Ինչպես է աշխատում Parrot ARDrone-ը

Անօդաչու սարքը Wi-Fi թեժ կետ է: Ուղղաթիռին հրամաններ ստանալու և ուղարկելու համար անհրաժեշտ է միանալ այս կետին: Կան բազմաթիվ տարբեր հավելվածներ, որոնք թույլ են տալիս կառավարել կվադկոպտերները: Ամեն ինչ կարծես այսպիսին է.

Անօդաչու թռչող սարքը միացնելուն պես բացեք տերմինալը և տելնետը 192.168.1.1. սա ուղղաթիռի IP-ն է: Linux-ի համար կարող եք օգտագործել Linux Busybox.

Դիմումների ճարտարապետություն

Մեր կոդը կբաժանվի հետևյալ մոդուլների.

օգտատիրոջ միջերես խոսքի API-ով ձայնի հայտնաբերման համար;
հրամանների զտում և համեմատություն ստանդարտի հետ;
հրամաններ ուղարկել անօդաչու սարքին;
ուղիղ վիդեո հեռարձակում.

API-ն աշխատում է այնքան ժամանակ, քանի դեռ կա ինտերնետ կապ: Դա ապահովելու համար մենք ավելացնում ենք Ethernet կապ:

Հավելված ստեղծելու ժամանակն է։

Կոդ

Նախ, եկեք ստեղծենք նոր թղթապանակ և անցնենք դրան՝ օգտագործելով տերմինալը:

Այնուհետև մենք ստեղծում ենք Node նախագիծ՝ օգտագործելով ստորև նշված հրամանները:

Նախ, մենք տեղադրում ենք անհրաժեշտ կախվածությունները:

npm տեղադրել

Մենք կաջակցենք հետևյալ հրամաններին.

հանել;
վայրէջք;
վերև - դրոնը բարձրանում է կես մետր և սավառնում;
ներքև - ընկնում է կես մետր և սառչում;
դեպի ձախ - անցնում է կես մետր դեպի ձախ;
դեպի աջ - անցնում է կես մետր դեպի աջ;
ռոտացիա - պտտվում է ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ 90 աստիճանով;
առաջ - առաջ է գնում կես մետր;
ետ - հետ է գնում կես մետր;
կանգ առնել.

Ահա այն կոդը, որը թույլ է տալիս ընդունել հրամաններ, զտել դրանք և կառավարել դրոնը։

const express = require('express');
const bodyparser = require('body-parser');
var arDrone = require('ar-drone');
const router = express.Router();
const app = express();
const commands = ['takeoff', 'land','up','down','goleft','goright','turn','goforward','gobackward','stop'];
 
var drone  = arDrone.createClient();
// disable emergency
drone.disableEmergency();
// express
app.use(bodyparser.json());
app.use(express.static(__dirname + '/public'));
 
router.get('/',(req,res) => {
    res.sendFile('index.html');
});
 
router.post('/command',(req,res) => {
    console.log('command recieved ', req.body);
    console.log('existing commands', commands);
    let command = req.body.command.replace(/ /g,'');
    if(commands.indexOf(command) !== -1) {
        switch(command.toUpperCase()) {
            case "TAKEOFF":
                console.log('taking off the drone');
                drone.takeoff();
            break;
            case "LAND":
                console.log('landing the drone');
                drone.land();
            break;
            case "UP":
                console.log('taking the drone up half meter');
                drone.up(0.2);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },2000);
            break;
            case "DOWN":
                console.log('taking the drone down half meter');
                drone.down(0.2);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },2000);
            break;
            case "GOLEFT":
                console.log('taking the drone left 1 meter');
                drone.left(0.1);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },1000);
            break;
            case "GORIGHT":
                console.log('taking the drone right 1 meter');
                drone.right(0.1);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },1000);
            break;
            case "TURN":
                console.log('turning the drone');
                drone.clockwise(0.4);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },2000);
            break;
            case "GOFORWARD":
                console.log('moving the drone forward by 1 meter');
                drone.front(0.1);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },2000);
            break;
            case "GOBACKWARD":
                console.log('moving the drone backward 1 meter');
                drone.back(0.1);
                setTimeout(() => {
                    drone.stop();
                    clearTimeout();
                },2000);
            break;
            case "STOP":
                drone.stop();
            break;
            default:
            break;    
        }
    }
    res.send('OK');
});
 
app.use('/',router);
 
app.listen(process.env.port || 3000);

Եվ ահա HTML և JavaScript կոդը, որը լսում է օգտվողին և հրաման է ուղարկում Node սերվերին:

<!DOCTYPE html>
    <head>
        <meta charset="utf-8">
        <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
        <title>Voice Controlled Notes App</title>
        <meta name="description" content="">
        <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
        <link rel="stylesheet" href="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/shoelace-css/1.0.0-beta16/shoelace.css">
        <link rel="stylesheet" href="styles.css">
 
    </head>
    <body>
        <div class="container">
 
            <h1>Voice Controlled Drone</h1>
            <p class="page-description">A tiny app that allows you to control AR drone using voice</p>
 
            <h3 class="no-browser-support">Sorry, Your Browser Doesn't Support the Web Speech API. Try Opening This Demo In Google Chrome.</h3>
 
            <div class="app">
                <h3>Give the command</h3>
                <div class="input-single">
                    <textarea id="note-textarea" placeholder="Create a new note by typing or using voice recognition." rows="6"></textarea>
                </div>    
                <button id="start-record-btn" title="Start Recording">Start Recognition</button>
                <button id="pause-record-btn" title="Pause Recording">Pause Recognition</button>
                <p id="recording-instructions">Press the <strong>Start Recognition</strong> button and allow access.</p>
 
            </div>
 
        </div>
 
        <script src="https://cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/jquery/3.2.1/jquery.min.js"></script>
        <script src="script.js"></script>
 
    </body>
</html>

Եվ նաև JavaScript կոդը ձայնային հրամանների հետ աշխատելու համար՝ դրանք ուղարկելով Node սերվերին:

try {
 var SpeechRecognition = window.SpeechRecognition || window.webkitSpeechRecognition;
 var recognition = new SpeechRecognition();
 }
 catch(e) {
 console.error(e);
 $('.no-browser-support').show();
 $('.app').hide();
 }
// other code, please refer GitHub source
recognition.onresult = function(event) {
// event is a SpeechRecognitionEvent object.
// It holds all the lines we have captured so far.
 // We only need the current one.
 var current = event.resultIndex;
// Get a transcript of what was said.
var transcript = event.results[current][0].transcript;
// send it to the backend
$.ajax({
 type: 'POST',
 url: '/command/',
 data: JSON.stringify({command: transcript}),
 success: function(data) { console.log(data) },
 contentType: "application/json",
 dataType: 'json'
 });
};

Գործարկեք հավելվածը

Ծրագիրը կարող է գործարկվել հետևյալ կերպ (կարևոր է համոզվել, որ ուղղաթիռը միացված է Wi-Fi-ին, իսկ Ethernet մալուխը միացված է համակարգչին):

Բրաուզերում բացեք localhost:3000 և սեղմեք Start Recognition:

Մենք փորձում ենք կառավարել դրոնը և ուրախ ենք։

Տեսանյութի հեռարձակում դրոնից

Նախագծում ստեղծեք նոր ֆայլ և պատճենեք այս կոդը այնտեղ.

const http = require("http");
const drone = require("dronestream");
 
const server = http.createServer(function(req, res) {
 
require("fs").createReadStream(__dirname + "/public/video.html").pipe(res);
 });
 
drone.listen(server);
 
server.listen(4000);

Եվ ահա HTML կոդը, մենք այն տեղադրում ենք հանրային թղթապանակի ներսում։

<!doctype html>
 <html>
 <head>
 <meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=utf-8">
 <title>Stream as module</title>
 <script src="/dronestream/nodecopter-client.js" type="text/javascript" charset="utf-8"></script>
 </head>
 <body>
 <h1 id="heading">Drone video stream</h1>
 <div id="droneStream" style="width: 640px; height: 360px"> </div>
 
<script type="text/javascript" charset="utf-8">
 
new NodecopterStream(document.getElementById("droneStream"));
 
</script>
 
</body>
</html>

Գործարկեք և միացեք localhost:8080-ին` տեսախցիկը դիտելու համար:

Օգտակար խորհուրդներ

Թռեք այս անօդաչու թռչող սարքը ներսում:
Միշտ դրեք ձեր անօդաչու սարքի պաշտպանիչ ծածկը թռիչքից առաջ:
Ստուգեք, արդյոք մարտկոցը լիցքավորված է:
Եթե դրոնն իրեն տարօրինակ է պահում, պահեք այն և շրջեք այն: Այս գործողությունը կդնի ինքնաթիռը արտակարգ ռեժիմի, և ռոտորները անմիջապես կկանգնեն:

Պատրաստի ծածկագիր և ցուցադրություն

ՈՒՂԻՂ ԴԵՄՈ

ԲԵՌՆԵԼ

Տեղի է ունեցել!

Կոդ գրելը և այնուհետև դիտելը, թե ինչպես է մեքենան սկսում հնազանդվել, ձեզ հաճույք կպատճառի: Այժմ մենք պարզել ենք, թե ինչպես սովորեցնել դրոնին լսել ձայնային հրամանները: Իրականում շատ ավելի շատ հնարավորություններ կան՝ օգտագործողի դեմքի ճանաչում, ինքնավար թռիչքներ, ժեստերի ճանաչում և շատ ավելին:

Ի՞նչ կարող եք առաջարկել ծրագիրը բարելավելու համար:

Skillbox-ը խորհուրդ է տալիս.

Կիրառական առցանց դասընթաց «Python Data Analyst».

Առցանց դասընթաց «Մասնագիտություն ֆրոնտենդ ծրագրավորող».

Գործնական տարվա դասընթաց «PHP ծրագրավորող 0-ից մինչև PRO».

Source: www.habr.com

Մենք ծրագրավորում ենք ինքնաթիռի ձայնային կառավարումը Node.js-ի և ARDrone-ի միջոցով