步驟1：零件和材料

MATLAB 2018a

-MATLAB是2018年的首選版本，主要是因?yàn)樗c連接到移動(dòng)設(shè)備的代碼配合使用效果最佳。但是，我們的大多數(shù)代碼都可以在大多數(shù)MATLAB版本中進(jìn)行解釋。

iRobot創(chuàng)建設(shè)備

-該設(shè)備是專用的特殊設(shè)備目的是用于編程和編碼。 （這不是實(shí)際的真空）

Raspberry Pi（帶相機(jī)）

-作為iRobot的大腦的主板。它可能很小，但是可以處理許多事情。相機(jī)是附加附件。它還使用樹莓派獲取其所有功能和命令。上圖所示的攝像機(jī)安裝在田納西大學(xué)工程基礎(chǔ)系創(chuàng)建的3D打印支架上。

步驟2：Roomba數(shù)據(jù)庫文件

您需要一個(gè)主文件，以便為Roomba使用適當(dāng)?shù)墓δ芎兔?。您可以在此文件中編寫代碼來借鑒功能，以使Roomba的操作更易于管理。

您可以從此鏈接下載文件，也可以從下面的可下載文件下載

https://ef.engr.utk.edu/ef230-2017-08/projects/roomba-s/setup-roomba-instructable.php

步驟3：連接到Roomba

首先，您必須確保將機(jī)器人連接到樹莓派通過使用微型USB插頭安裝主板。然后，您需要將計(jì)算機(jī)和機(jī)器人正確連接到同一WiFi。完成此操作后，您可以打開機(jī)器人電源并使用機(jī)器人數(shù)據(jù)庫文件中的給定命令連接到它。 （在使用機(jī)器人前后，請務(wù)必對其進(jìn)行硬重置）。例如，我們使用命令“ r.roomba（19）”連接到我們的機(jī)器人，將變量r分配給我們的設(shè)備。這是指數(shù)據(jù)庫文件，該文件將我們的變量設(shè)置為可以在任何給定時(shí)刻引用的結(jié)構(gòu)。

第4步：代碼

我們在下面附加了完整的代碼，但這是一個(gè)簡要概述，突出顯示了腳本中的重要元素。我們利用了所有傳感器以及攝像頭，以充分發(fā)揮機(jī)器人的潛力。我們還包含了允許我們將移動(dòng)設(shè)備連接到機(jī)器人并使用其Gryoscope手動(dòng)控制它的代碼。

我們從簡單的命令“ r.setDriveVelocity（.06）”開始，該命令將機(jī)器人的前進(jìn)速度設(shè)置為.06 m/s。這只是為了讓機(jī)器人事先移動(dòng)。

然后，我們的主腳本從一個(gè)while循環(huán)開始，該循環(huán)通過創(chuàng)建可以在下面的條件語句中引用和使用的結(jié)構(gòu)來檢索給定機(jī)器人的數(shù)據(jù)。我們告訴機(jī)器人根據(jù)機(jī)器人用其傳感器讀取的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)執(zhí)行某個(gè)命令。我們對其進(jìn)行設(shè)置，以便機(jī)器人讀取其懸崖傳感器并遵循一條黑色路徑。

while true％while循環(huán)會(huì)一直進(jìn)行到出現(xiàn)“ false”（在這種情況下，它會(huì)無限進(jìn)行）。

data = r.getCliffSensors; data2 = r.getBumpers;％連續(xù)獲取有關(guān)懸崖傳感器值的數(shù)據(jù)，并將其分配給變量％img = r.getImage; ％從已安裝的相機(jī)拍攝照片％image（img）; ％顯示拍攝的圖像。％red_mean = mean（mean（img（：，：，1）））;％如果data.rightFront 《2000 r.turnAngle（-2）;則獲取綠色的平均值。一旦右前懸崖傳感器的值降至2000 r.set％以下，Room將Roomba旋轉(zhuǎn)約.2度C.setDriveVelocity（.05）; elseif data.leftFront 《2000 r.turnAngle（2）;一旦左前側(cè)懸崖傳感器的值降至2000 r。％以下，Room將Roomba逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)約0.2度。setDriveVelocity（.05）; elseif 2000》 data.leftFront && 2000》 data.rightFront r.moveDistance（.1）; ％指示Roomba如果來自右前傳感器和左前傳感器的兩個(gè)值都低于2000％r.turnAngle（0），則繼續(xù)以大約.2 m/s的速度前進(jìn)。 ％告訴Roomba如果上述條件為真，則不要打開

elseif data2.right == 1 r.moveDistance（-。12）; r.turnAngle（160）; r.setDriveVelocity（0.05）; elseif data2.left == 1 r.moveDistance（-。2）; r.turnAngle（5）; r.setDriveVelocity（0.05）; elseif data2.front == 1 r.moveDistance（-。12）; r.turnAngle（160）; r.setDriveVelocity（.05）;

此while循環(huán)之后，我們進(jìn)入另一個(gè)while循環(huán)，該循環(huán)觸發(fā)通過攝像機(jī)獲取的數(shù)據(jù)。而且，我們在while循環(huán)中使用了if語句，該語句使用特定程序（alexnet）識別圖像，并且一旦識別出圖像，就會(huì)立即觸發(fā)移動(dòng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

anet = alexnet; ％將alexnet深度學(xué)習(xí)分配給變量

while true％無限while循環(huán)img = r.getImage; img = imresize（img，［227，227］）;標(biāo)簽= classify（anet，img）;如果label ==“紙巾” || label ==“ refrigerator” label =“ water”;結(jié)束圖片（img）;標(biāo)題（炭（標(biāo)簽））; Drawnow;

while循環(huán)使我們可以用手機(jī)控制設(shè)備，從手機(jī)的陀螺儀中檢索該數(shù)據(jù)，然后將其插入矩陣，該矩陣將數(shù)據(jù)連續(xù)地流回計(jì)算機(jī)上的MATLAB中。我們使用一條if語句，該語句讀取矩陣的數(shù)據(jù)，并根據(jù)電話陀螺儀的某些值提供輸出以移動(dòng)設(shè)備。重要的是要知道我們使用了移動(dòng)設(shè)備的方向傳感器。上面提到的一乘三矩陣按電話方向傳感器的每個(gè)元素分類，即方位角，間距和側(cè)面。 if語句創(chuàng)建的條件表明當(dāng)邊超過50或低于-50時(shí)，機(jī)器人將向前（正50）或向后（負(fù)50）移動(dòng)一定距離。音調(diào)值也一樣。如果螺距值超過落在-25以下的25個(gè)值，則機(jī)器人將以1度（正25度）或負(fù)1度（負(fù)25度）的角度旋轉(zhuǎn)。

，而true

pause（.1）％暫停0.5秒，然后取每個(gè)值Controller = iphone.Orientation; ％將iPhone方向值的矩陣分配給變量Azimuthal = Controller（1）; ％將矩陣的第一個(gè)值分配給變量Pitch = Controller（2）; ％將矩陣的第二個(gè)值分配給一個(gè)變量（將iPhone側(cè)放時(shí)向前和向后傾斜）Side = Controller（3）; ％將矩陣的第三個(gè)值分配給變量（當(dāng)iPhone側(cè)向傾斜時(shí)，向左和向右傾斜）％如果Side》 130 ||，則基于電話的方向進(jìn)行輸出側(cè)面《-130％如果手機(jī)正面朝下翻轉(zhuǎn)，它將停止Roomba并退出循環(huán)r.stop break elseif側(cè)面》 25 r.moveDistance（-。1）％如果iPhone是iPhone，則將Roomba向后移動(dòng)約.1米向后傾斜至少25度，否則Side 《-25 r.moveDistance（.1）％如果iPhone向前傾斜至少25度，則將Roomba向前移動(dòng)約0.1米，否則如果俯仰》 25 r.turnAngle（-1）％旋轉(zhuǎn)如果iPhone向左傾斜至少25度，則將Roomba逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1度左右；如果Pitch 《-25 r.turnAngle（1）％如果將iPhone傾斜至少25度，則將Roomba逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1度。

這些只是我們代碼主要部分的重點(diǎn)內(nèi)容，如果您需要快速復(fù)制并粘貼一段內(nèi)容以利于您，我們將其中包含這些內(nèi)容。但是，如果需要，我們的整個(gè)代碼附在下面。

步驟5：結(jié)論

我們編寫的這段代碼是專門為機(jī)器人以及項(xiàng)目的總體愿景而設(shè)計(jì)的。我們的目標(biāo)是利用我們所有的MATLAB編碼技能，以設(shè)計(jì)出能夠充分利用機(jī)器人大部分功能的精心設(shè)計(jì)的腳本。使用電話控制器并不像您想像的那么困難，我們希望我們的代碼可以幫助您更好地理解對iRobot進(jìn)行編碼的概念。