行空板M10扩展板+基于物联网的fpv小车 简单

一、背景

行空板M10电机IO扩展板与M10电池扩展板的组合是专为行空板（UNIHIKER）M10在机器人控制、物联网终端、移动创客项目开发中遇到的无法移动供电、接口受限、动态难控制等难题，提供了便携式开发解决方案。

收到快递，打开后觉得很惊艳，设计感很强，有那种变形金刚中擎天柱加载天火飞行外挂一般。扩展组合具备电池功能，就免去了带着电源的麻烦，另外搭载电机驱动模块、红外收发模块等功能，可以适应多种场景。

这是组装后的状态，一体化做的非常好。接口也丰富了很多。不仅可以充电，还有舵机接口。

因此，我想基于行空板M10的特征，结合拓展组合的优势，开发一款基于物联网的fpv小车，实现简单的图传和控制（底盘移动、云台移动）。

二、项目设计与介绍：

小车由底盘和云台搭载云台组成，底盘由电机驱动，云台用舵机完成两个自由度转动。行空板作为物联网服务器，根据指令控制底盘和云台移动，并把获取到的摄像头图片展示在物联网可视化平台。物联网可视化平台通过摇杆控制底盘和云台，同时呈现速度、云台信息等内容。下图为小车组装后的成品和数据可视化平台内容：

（数据流程图）

（成品图）

（可视化平台设计）

（物联网平台主题设置）

三、各部分制作

（一）底盘与移动

1.底盘购买现成的双电机+万向轮多功能底座，两个电机刚好连接扩展版驱动接口，自己购买p2.0公口接线段子，组装连接。

2.程序方面，使用论坛大佬封装好的用户库，可以非常方便使用电机。直接控制正转和反转。

3. 花时间比较多的是利用可视化面版控制。

首先，在可视化面版添加一个摇杆组件，通过控制摇杆可向物联网对应主题发送给摇杆坐标值。通过“速度”滑动条发送速度值。

当行空板接收到摇杆坐标后，通过字符提取工具，将坐标转换为“x”“y”两个维度的变量数值。将速度值存在“转速”变量。

最后，通过变量“y”大于30，电机正转，并且根据变量“x”控制方向，如果“x”为0，两边电机功率一定，则按照接受速度值（初始为600）向前移动。当“x”不为零，左右两个电机分别加上和减去“x”值，实现差速转弯。如果变量“y”小于零则后退，均不满足则停止。

以下是测试视频：

（二）云台与转动

1.云台通过两个舵机实现两个自由度的转动，分别是水平方便转动和竖直方向俯仰。购买现成的支架省心省力，可直接连接扩展版两个接口。

2. 通过数据可视化平台摇杆发送坐标值到行空板。行空板通过变量“云台”储存，并且转成“xita”（θ：水平）“afa”（α：俯仰）。通过“xita”（θ：水平）“afa”（α：俯仰）分别控制“左右”“俯仰”两个变量控制电机。

3. 因为云台状态会保持，需要在数据可视化平台呈现，方便使用。通过两个等级仪表盘呈现“左右”“俯仰”两个变量竖直，以了解目前云台状态。为降低数据发送效率，只在变量改变后才发送数据。

4. 最后，通过“云台回正”按钮，直接发送信号，促发条件，直接把“左右”改为90度“俯仰”改完0度。

以下是测试视频：

（三）画面图传

图传是整个项目的核心，通过openCV实现，首先初始化摄像头以及base64模块，在循环中添加读取摄像头并发送到物联网平台的工具。

最后，在可视化平台通过网络图片组件实现显示。并且把两个摇杆放在画面两侧，并且设置为透明。

四、成品展示

五、总结

本项目主要贡献，是尝试了一种基于物联网的小车遥控方式，并且实践了可视化面版遥控坐标数据的处理。

行空板M10扩展板组合，因其自带电池，拓展接口，为行空板M10插上了翅膀，能够突破空间限制，拓展了功能。

本项目利用物联网实现小车移动和云台控制，响应快，距离远（wifi限制）。不过实时画面图传延迟相对较大，这是下一步改进的方向。

感谢蘑菇云，给了一个学习的机会，期待下次学习。

附：完整程序