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Author: macerobotics

STM32 – PWM complementary output exemple 

GPIO_InitTypeDef GPIO_RGB_InitStruct;
TIM_BreakDeadTimeConfigTypeDef sBreakDeadTimeConfig;

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

// PB7 - TIMER17
 GPIO_RGB_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_7;
 GPIO_RGB_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
 GPIO_RGB_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
 GPIO_RGB_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
 GPIO_RGB_InitStruct.Alternate = GPIO_AF2_TIM17;
 HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_RGB_InitStruct);


 __HAL_RCC_TIM17_CLK_ENABLE();

// Init TIMER17 for 800KHz frequency
 // 48MHz/(19+1)/(2+1) = 800Khz
 TIMER_RGB_InitStruct.Instance = TIM17;
 TIMER_RGB_InitStruct.Init.Prescaler = 0;
 TIMER_RGB_InitStruct.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP;
 TIMER_RGB_InitStruct.Init.Period = 59;

TIMER_RGB_InitStruct.Init.ClockDivision = TIM_CLOCKDIVISION_DIV1;

HAL_TIM_Base_Init(&TIMER_RGB_InitStruct);

HAL_TIM_PWM_Init(&TIMER_RGB_InitStruct);

// Output Compare Configuration
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.OCMode = TIM_OCMODE_PWM1;
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.OCIdleState = TIM_OCIDLESTATE_RESET;
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.OCNIdleState = TIM_OCNIDLESTATE_RESET;// ATTENTION ! TIM_OCNIDLESTATE_RESET
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.Pulse = 1;// PWM 0 %
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.OCPolarity = TIM_OCPOLARITY_HIGH;
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.OCNPolarity = TIM_OCNPOLARITY_HIGH;// ATTENTION ! TIM_OCNPOLARITY_HIGH
 TIMER_RGB_OC_InitStruct.OCFastMode = TIM_OCFAST_DISABLE;

HAL_TIM_PWM_ConfigChannel(&TIMER_RGB_InitStruct, &TIMER_RGB_OC_InitStruct, TIM_CHANNEL_1);

HAL_TIMEx_PWMN_Start(&TIMER_RGB_InitStruct,TIM_CHANNEL_1);// ATTENTION HAL_TIMEx_PWMN_Start

Avancer vers un but avec gestion des obstacles

Un programme python pour faire avancer le robot MRPiZ vers un but avec la prise en compte des obstacles.

#!/usr/bin/env python
# Mace Robotics

from mrpiZ_lib import *
import time

# erreur odometrie
error_odo = 20

# sleep 2 secondes
time.sleep(2)

# but en millimetre
goal_robot = 200

# activer controle
controlEnable()

# lecture du capteur avant
sensor_p3 = proxSensor(3)

# lecture position du robot (axe X)
position_robot = robotPositionX()

distance_robot = goal_robot

while (position_robot < goal_robot-error_odo):
  forwardmm(10,distance_robot)# avancer vers le but
  sensor_p3 = proxSensor(3)# lecture capteur
  time.sleep(0.2) # pause 200 ms
  position_robot = robotPositionX()# lecture position robot
 
  # si obstacle 
  if (sensor_p3 < 100):
    stop()# arret du robot
    distance_robot = goal_robot - position_robot # erreur sur la distance


#end

MRPiZ – odometry

 

 

 

import sys
from mrpiZ_lib import *
import time

time.sleep(5)

controlEnable()
forward_mm(10,220)
turnLeft_degree(10,90)
forward_mm(10,170)
turnLeft_degree(10,90)
forward_mm(10,170)
turnRight_degree(10,90)

forward_mm(10,290)
turnRight_degree(10,90)

forward_mm(10,375)

turnRight_degree(10,90)
forward_mm(10,450)

Envoyer des commandes SSH avec paramiko

Un script pour envoyer des commandes SSH avec paramiko.

Ce script permet de contrôler en SSH le robot MRPiZ à partir d’un PC.

#!/usr/bin/env python

import sys, paramiko
import time


hostname = '192.168.42.1' # IP du robot MRPiZ
password = 'raspberry'
username = 'pi'
port = 22

command = 'echo "#MF,30!" > /dev/ttyAMA0'

##################################################################################""

ssh = paramiko.SSHClient()
ssh.set_missing_host_key_policy(paramiko.AutoAddPolicy())
ssh.load_system_host_keys()
ssh.connect(hostname, port=port, username=username, password=password)


ssh.exec_command(command)

Dance de robots MRPiZ

 

La gestion des robots en parallèle est gérer par fabric (www.fabfile.org). Un outil SSH permettant d’envoyer plusieurs commandes SSH en parallèle. Chaques robots MRPiZ est identifié par une adresse IP unique:

  • IP du robot n°1: 192.168.1.41
  • IP du robot n°2: 192.168.1.37
  • IP du robot n°3: 192.168.1.47

Le script de contrôle des robots :

#!/usr/bin/env python
import fabric
from fabric.api import run, env, task
from fabric.api import *
import time


env.hosts = ['192.168.1.41', '192.168.1.37', '192.168.1.47']

env.user = 'pi'
env.password = 'raspberry'

@parallel
def hello():
 run('python /home/pi/MRPiZ/Dance.py')

Le script python pour les robots :

#!/usr/bin/env python

import sys
from mrpiZ_lib import *
import time

controlEnable()
while 1:
 forward_mm(13,120)
 back_mm(11,100)
 forward_mm(11,100)
 turnRight_degree(25,360)
 time.sleep(1)
 turnRight_degree(15,90)
 turnLeft_degree(15,180)
 turnRight_degree(15,90)
 back_mm(12,90)

Partie 1 : OpenCV et le robot MRPiZ

Ce tutoriel permet de faire du traitement d’images avec le robot MRPiZ en langage Python.

OpenCV_Logo

Le matériel nécessaire pour le tutoriel :

  • Un robot MRPiZ
  • Un support caméra pour le robot MRPiZ
  • Une caméra Raspberry Pi 8MP

Installation

La première étape est d’installer la camera sur la carte Raspberry Pi :

  • Installation de la camera Raspberry Pi 8MP : ici
  • Mise à jour du système:
sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade
  • Installation de la bibliothèque de traitement d’image OpenCv :
sudo apt-get install python-opencv
  • Installation de imutils:
sudo easy_install pip
sudo pip install imutil
sudo apt-get install python-picamera python3-picamera

Une simple photo

Prendre une simple photo avec la camera et l’enregistrer dans une image, voic

#!/usr/bin/python
import picamera

camera = picamera.PiCamera()

# initialisation de la resolution
camera.resolution = (1920, 1080)

# capture d'une image
camera.capture('image.jpg')

Simple photo

Lecture d’une image

Un script pour la lecture d’une image avec OpenCv :

#!/usr/bin/python
import picamera
import cv2

camera = picamera.PiCamera()

# initialisation de la resolution
camera.resolution = (100, 100)

# capture d'une image
camera.capture('image.jpg')

image = cv2.read('image.jpg')

print image

Conversion en HSV

Conversion colorimétrique.

HSV : Hue Saturation Value

#!/usr/bin/python
import picamera
import cv2

camera = picamera.PiCamera()

# initialisation de la resolution
camera.resolution = (1920, 1080)

# capture d'une image
camera.capture('image.jpg')

# lecture de l'image
frame = cv2.imread('image.jpg')


# conversion RGB en HSV de l'image
hsv = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2HSV)

# enregistrer image hsv
cv2.imwrite('image_hsv.png', hsv)

image HSV

 

 

Fin de la première partie.

MRPiZ obstacle avoidance

Exemple de gestion des obstacles avec le robot MRPiZ et 5 capteurs de distance ToF:


#!/usr/bin/python

# Mace Robotics (www.macerobotics.com)
 # Author : Mace Robotics
 # Exemple : alarm
 # Date : 30/12/2015
 # Version : 0.1

from mrpiZ_lib import *
 import time, sys
 import random

#main program
 print "Exemple : Obstacle avoidance"

limit = 20
 speed = 45
 speedSlow = 30

try:
 while 1:
 p1 = proxSensor(1)
 p2 = proxSensor(2)
 p3 = proxSensor(3)
 p4 = proxSensor(4)
 p5 = proxSensor(5)
 #-----------------
 if((p1 < limit)or(p2 < limit)) and (p4 > limit):
 turnRight(speed)
 time.sleep(0.5)
 r = random.randint(0,2)
 if (r == 0):
 back(speedSlow)
 elif ((p4 < limit)or(p5 < limit)) and (p2 > limit):
 turnLeft(speed)
 time.sleep(0.5)
 r = random.randint(0,2)
 if (r == 1):
 back(speedSlow)
 elif (p3 < limit):
 r = random.randint(0,3)
 if (r == 0):
 back(speedSlow)
 time.sleep(0.6)
 elif (r == 1):
 back(speedSlow)
 time.sleep(0.9)
 turnRight(35)
 time.sleep(0.5)
 elif (r == 2):
 back(speedSlow)
 time.sleep(0.7)
 turnLeft(35)
 time.sleep(0.5)
 elif (r == 3):
 back(speedSlow)
 elif (p2 < limit) and (p4 < limit):
 turnLeft(35)
 time.sleep(1)
 else:
 forward(speed)
 except:
 print "Fin programme"
 stop()
 print "stop"
 exit()

MRPiZ en Java

Dans ce tutorial vous allez apprendre à programmer le robot MRPiZ en langage Java.

Remarque : le robot MRPiZ doit etre connecté à internet.

Installation

  • Mise à jour et installation de java :
sudo apt-get update && sudo apt-get install oracle-java7-jdk
  • Installation de la librairie Pi4J pour l’accès hardware de la Raspberry Pi:
curl -s get.pi4j.com | sudo bash

Librairie

La librairie java est disponible sur le Github : ici

Exemple

Voici un exemple de programme (Exemple1.java):

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import java.io.IOException;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Exemple1 {

/****************/
public static void main(String args[]) throws InterruptedException, IOException
{
float tension_batterie;
float distance_sensor1;
float distance_sensor2;

MRPiZ robot = new MRPiZ();

// Lecture de la tension de la batterie
tension_batterie = robot.proxSensor(1);
System.out.println("Batterie = " + tension_batterie);

// avancer le robot pendant 1 seconde
robot.forward(30);

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

// reculer le robot pendant 1 seconde
robot.back(30);

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

// tourner à droite
robot.turnRight(30);

TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

// arret du robot
robot.stop();

// Lecture du capteur de proximitè n°1 et n°2
distance_sensor1 = robot.proxSensor(1);
distance_sensor2 = robot.proxSensor(2);

// afficher les valeurs
System.out.println("Sensor 1 = " + distance_sensor1);
System.out.println("Sensor 2 = " + distance_sensor2);

}
}
  • Compilation du programme :
javac -classpath .:classes:/opt/pi4j/lib/'*' -d . Exemple1.java
  • Exécution du programme :
sudo java -classpath .:classes:/opt/pi4j/lib/'*' Exemple1