目录
- 一、前言
- 二、一个客户端的简单实现
- 2.1 首先定义一个类及属性
- 2.2 其次定义连接方法
- 2.3 定义一些回调函数
- 2.4 定义发送小车指令方法
- 2.5 定义一个正常关闭方法
- 三、python编程控制小车的demo实现
- 四、小结
- PS.扩展阅读
- ps1.六自由度机器人相关文章资源
- ps2.四轴机器相关文章资源
- ps3.移动小车相关文章资源
- ps3.wifi小车控制相关文章资源
一、前言
前一篇博文python机器人编程——用手机web远程视频监控并控制小车驾驶（中篇真机实现）我们实现了手机远程操控小车：
同样的，由于我们的小车通讯用的时通用的websocket，我们可以用python也能操控小车。下面是客户端的实现及demo示例。
二、一个客户端的简单实现
我们小车实现了简单的控制接收指令，格式是json的。指令如下：
{
'stop': 0,
'allcontrl': 0,
'vleft': 0,
'vright': 0,
'track': 0
}
针对这个指令，我们实现一个websocket客户端，并实现连接、发送心跳、断了自动重新连接等功能。
我们依赖一个库websocket-client实现：
pip install websocket-client
2.1 首先定义一个类及属性
import websocket
import threading
import time
import json
class CarClient:
def __init__(self, ip="localhost"):
self.ws = None
self.connected = False
self.ip = ip
self.ping_interval = 2 # Ping interval in seconds
# Define control commands
self.cmd = {
'stop': 0,
'allcontrl': 0,
'vleft': 0,
'vright': 0,
'track': 0
}
self.isSelfClose=False
self.attempts=0
以上属性包括ip，为小车的远程ip地址。self.attempts为断开连接后尝试重连的次数。
2.2 其次定义连接方法
这里我们通过开启一个新线程实现连接：
def connect(self):
self.ws = websocket.WebSocketApp("ws://" + self.ip + ":9000/ws",
on_open=self.on_open,
on_message=self.on_message,
on_error=self.on_error,
on_close=self.on_close)
wst = threading.Thread(target=self.ws.run_forever)
wst.daemon = True
wst.start()
2.3 定义一些回调函数
主要定义一个on_open,连接后发送心跳包，这里简单的是"ping",发送间隔为2秒。
def on_open(self, ws):
print("WebSocket connection opened")
self.connected = True
self.isSelfClose=False
self.attempts=0
self.start_pinger() # Start the pinger when the connection is opened
def start_pinger(self):
# Define a function to send ping
def ping():
while self.connected:
if self.ws.sock is not None:
self.ws.send("ping")
print("Sent ping")
time.sleep(self.ping_interval)
threading.Thread(target=ping).start()
定义异常断开后重连机制：
def on_close(self, ws, close_status_code, close_msg):
print("WebSocket connection closed")
self.connected = False
if self.isSelfClose:
return
if self.attempts!=0:
return
self.reconnect()
def reconnect(self, max_attempts=5):
self.attempts = 0
while self.attempts < max_attempts and not self.connected:
print(f"Attempting to reconnect... (Attempt {self.attempts + 1}/{max_attempts})")
try:
self.connect()
if self.connected:
print("Successfully reconnected")
break
except:
print("Reconnection failed")
self.attempts += 1
time.sleep(2) # Wait for 2 seconds before next attempt
if not self.connected:
print("Failed to reconnect after maximum attempts")
2.4 定义发送小车指令方法
定义一个send方法，用于发送左右轮速度及停止指令：
def send(self, vl, vr, istop=0):
if not self.connected:
print("WebSocket is not connected. Cannot send message.")
return
self.cmd['vleft'] = vl
self.cmd['vright'] = vr
self.cmd['stop'] = istop
message = json.dumps(self.cmd)
self.ws.send(message)
print(f"Sent message: {message}")
2.5 定义一个正常关闭方法
def close(self):
if self.ws and self.ws.sock is not None:
self.isSelfClose=True
self.attempts=0
self.ws.close()
print("WebSocket connection closed manually")
self.connected = False
至此，完成了一个远程控制客户端的类。
三、python编程控制小车的demo实现
有了以上的客户端类，我们就可以导入这个类，然后对小车进行控制了，示例程序如下：
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
Created on Sat Oct 19 13:02:10 2024
@author: JAMES FEI
python API 使用实例
第一步：打开小车的.exe文件,进入运行状态
第二步：打开全局控制开关、打开远程控制开关
第三步: 进入下面编程：
"""
import time
#（1）导入客户端模块
from CarClient import CarClient
#（2）实例化一个类,ip根据小车界面获取，同一个机器为localhost
car=CarClient(ip="localhost")
#（3）连接小车
car.connect()
#（4）等待连接完成
time.sleep(2)
#（5）设置左右轮速度为 10，10 r/min
car.send(10,10)
# (6) 行走运行2秒钟
time.sleep(3)
#（7）慢慢停下来，速度为 0，0 r/min
for i in range(6):
time.sleep(0.5)
car.send(10-i*2,10-i*2)
具体操作见以下视频：
无线小车的python的API开发示例
四、小结
小车使用通用websocket的好处是可以进行多语言跨平台的交互，在网络满足实时性的基础上，可以方便的进行二次开发。websocket既可以用html实现，也可以用python等其它语言进行接口实现。这样就有利于掌握不同语言技能的人进行应用扩展。
[------------本篇完-------------]
PS.扩展阅读
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