輪式移動機器人QBot的使用

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夏季學期選了智能移動機器人導論課程，開始接觸移動機器人。作為一門面向大二、大三學生的一門導論式的課程，課程作業其實並不太難，然而我們為了完成課程作業，前前後後還是弄了好幾個星期，以至放了暑假都還要和Qbot在學校呆一段時間。這是為什麼呢？網上關於Qbot的資料少得可憐。無論在百度、必應還是Google，以Qbot為關鍵詞幾乎搜不到任何有關的資料，甚至連官方網站都不再提供Qbot的支援，因為人家已經升級到Qbot 2了╮(╯-╰)╭

不過最後磕磕絆絆還是搞出來了，這裡就把一些經驗寫下來，算是對Qbot的資料補充吧。其他學校不清楚，但是我校學弟學妹應該還是很需要這樣的東西的。

 

1、Qbot簡介

 

Qbot全稱Quanser Qbot，是一個類似於掃地機器人的輪式移動機器人，擁有兩個獨立的驅動輪，一個萬向隨動輪，一個定向隨動輪，配置有五個距離感應器，一個網路攝影機，一個壓力感應器。除此之外，Qbot還提供外接感應器的介面。Qbot大概長下面這樣：

對Qbot的控制和編程主要通過Matlab Simulink進行，當然，官方會提供一些已經寫好了的Simulink模組(需要安裝QUARC)。Qbot內建WiFi熱點，PC通過串連Qbot的WiFi熱點來和Qbot通訊。

 

2、開發環境配置

 

上面說到要控制Qbot需要通過Matlab Simulink，同時還依賴於QUARC，因此開發環境的配置主要是安裝QUARC和Matlab。另外，還有模組的配置。

 

　　　　1、Matlab的安裝

QUARC支援的Matlab版本為2012~2014，因此需要安裝這之間版本的Matlab。安裝Matlab又是一個深坑，不過網上關於Matlab安裝過程中的各種問題都有了較好的解決方案了，如果遇到問題，直接百度就好。我安裝Matlab 2014a時曾遇到"找不到VCREDIST.MSI"的問題，在這個文章的3L找到解決方案，如果各位同樣遇到這個問題，可以參考一下。

 

　　　　　　2、QUARC的安裝

　　　　老師提供的QUARC程式版本為2.4.878，在官網我沒有找到QUARC程式的下載頁面。下邊就以QUARC 2.4.878的安裝為例簡要說明:

1. 安裝Visual Studio 2010~2012 中的一個版本，微軟良心，Visual Studio的安裝非常省心，這裡不多說，值得注意的是，QUARC 2.4.878是不支援Visual Studio 2013的；（安裝VS是因為QUARC是依賴於VS的）
2. 雙擊install_quarc安裝，會彈出一個Compatibility Checking視窗提示是否通過了軟體的檢查，如果沒有通過檢查，則要倒回去看看是不是Matlab或者Visual Studio的安裝不成功；
3. 選擇license進行認證，license檔案尾碼為lic；

 

　　　　　　3、Simulink模組的配置

好了，安裝完上面三個軟體以後，就可以開始串連Qbot了。點開網路連接，查看無線網裡是否有一個名為GSAH的網路，如果有直接連接，如果沒有，則需要按手動添加該網路。實測win7、win8均能搜到該網路，win8.1則無法搜到。因此如果你的作業系統是win8.1 需要按照如下步驟手動添加GSAH網路（參考）：

1.開啟cmd,輸入:netsh wlan show networks，確定有GSAH這個網

2.開啟網路和共用中心/設定新的串連或網路/手動串連到無線網路/網路名稱：GSAH，安全類型：無身分識別驗證（開放式）/下一步/關閉

3.在cmd中運行:netsh wlan set profileparameter GSAH connectiontype=ibss

4.以後每次跑程式只要在cmd中:netsh wlan connect GSAH

5.斷開:netsh wlan disconnect

6.要清除以上設定 :netsh wlan delete profile GSAH

 

然後開啟網際網路共用中心修改IP地址，如：

IP地址的範圍為：182.168.1.10 ~ 182.168.1.19，如果同時有多台電腦串連，注意IP地址不要衝突。

儲存以後，不妨來ping一下Qbot，看看是否已經串連上了。Qbot的IP地址印刷在後部，範圍為182.168.1.20 ~ 182.168.1.254

確認已經串連上以後，可以開啟一個Simulink模組開始嘗試了。例如開啟expriment1檔案夾中的exp1_cal_d.mdl，如。

點擊QUARC菜單，選擇OPTIONS，或者點擊Simulation ，選擇Model Configration Parameters，開啟配置視窗，如。 

Code Genetation 中System target file 通過點擊Browse…選擇quarc_linux_verdex.tlc，interface中MEX-file arguments填寫為‘-w -d /tmp -uri %u‘,‘tcpip://182.168.1.63:17001‘，注意IP地址應改為對應Qbot的地址。然後就可以開始bulid，然後串連Qbot，開始你的機器人旅程吧！

Bulid的過程中可能會報一些錯誤，如果你的Simulink模組中使用了變數（即字母），則在bulid之前，必須要在Matlab命令列中定義並給該變數賦值，否則會報錯；除此之外，interface中MEX-file arguments中的命令格式錯誤也會報錯，注意該命令中的所有標點均為半形，並且沒有空格和定位字元，如果實在查不出來的話，可以直接複製上面的命令修改IP地址後使用。串連的過程中也會報錯，一般原因為interface中MEX-file arguments中IP地址填寫錯誤或者Qbot沒有運行相應程式，此時只需再次審察該命令，或者重新bulid，如果仍然無法串連，可嘗試重啟Qbot，重新串連GSAH，並在ping通之後再進行串連操作。

如果Simulink模組中使用了視覺相關的模組，還可能會報一些其他錯誤。

（先寫到這，明天再更，反正也沒人看╮(╯-╰)╭）

 

三、常用模組介紹

輪式移動機器人QBot的使用