【Pepper机器人开发与应用】三、如何使用Pepper机器人导航程序设计解决Pepper机器人导航

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📑上期文章：『【Pepper机器人开发与应用】二、Pepper机器人图形化开发：医疗服务机器人程序设计』原创

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文章目录

• 🧩前言
• 一、Pepper机器人的开发与应用，（认识Pepper、日常使用、基本设置、开发工具、API接口、系统登录）
• • 1、认识Pepper机器人
  • 2、日常使用
  • • 充电
    • 开机
    • 关机
    • 唤醒与休眠
  • 3、基本设置
  • • 登录机器人网页
    • 离线登录网页
    • 网络配置
  • 4、开发工具
  • • Choregraphe下载与激活
    • LabVIEW与NAO SDK以及Python与pynaoqi模块
    • • LabVIEW与NAO SDK
      • Python与pynaoqi模块
  • 5、API接口
  • • API接口调用的一般步骤
    • API接口文档
  • 6、系统登录
  • • SSH登陆
    • FTP登陆
  • 7、API接口文档获取方式
• 二、导航底盘的开发与应用，（认识Slam导航底盘、日常使用、网页前端、 协议接口）
• • 1、日常使用
  • • 开机
    • 关机
    • 充电
    • • 接触式电极充电（仅适用于开机时充电）
      • DC直连充电（适用于关机时充电）
  • 2、网页前端
  • 3、协议接口
  • 4、函数库获取方式
• 三、智能导航机器人整体系统
• • 1、硬件组装
  • 2、网络部署
  • 3、功能实现
  • 4、常用业务流程
• 函数库及其他软件获取
• 🎯总结

🧩前言

Hello，大家好，我是你们的virobotics（仪酷智能），一个深耕于LabVIEW和人工智能领域的开发工程师。

今天给大家介绍使用pepper机器人+导航底盘实现智能导航机器人。

一、Pepper机器人的开发与应用，（认识Pepper、日常使用、基本设置、开发工具、API接口、系统登录）

1、认识Pepper机器人

Pepper是一款对人友善、讨人喜欢且令人惊奇的类人机器人。由于拥有第一流的情感识别能力，Pepper能够成为日常生活的真正伴侣。Pepper是第一款能够识别大部分人类情感并根据交流对象的情绪做出相应举动的类人机器人。

2、日常使用

充电

掀起机器人尾部的充电接口；将机器人推动到充电器位置；（用一只手揽住它的肩膀，另一只手推它的臀部是最稳定的推动方法，速度尽量不超过1米/秒）；插入充电线缆，并向右旋转。当听到“咔哒”一声，且充电器指示灯变为红色，代表操作完成；充电完成后，将线缆扣解锁，并向左旋转拔出，再将充电接口压下去。（机器人充电需要约4小时，充满之后续航能力为8-10小时。机器人开、关机状态都可以进行充电，且充满之后，继续长时间连接充电器也没有影响）
注意：如长期不使用机器人，也请确保每个月至少充一次电，以防电池寿命下降。

开机

将机器人推动至工作位置，确保身边没有障碍；轻按一下机器人胸口按钮；大约1~2分钟后，机器人起身，开机完成。

关机

长按胸口按钮3秒，当听到机器人说“闹克闹克”时松手；等待机器人所有LED熄灭时，关机完成；（选做）假如上述步骤未成功，则需要强制关机：长按胸口按钮至少8秒，直到机器人所有LED熄灭时松手。如果本次采用强制关机，建议您重新开机，然后用正常关机方法再试一次。

唤醒与休眠

在开机状态下，双击胸口按钮，可以让机器人在唤醒与休眠两种状态之间切换；休眠时，机器人将撤去所有关节的刚度（除了下半身），如果之前是站立姿态，那么它会自动缓慢地进入鞠躬姿态；唤醒时，机器人关节刚度恢复，缓慢站起身，并进入自主生活状态，具有一定的感知与交互能力。

3、基本设置

登录机器人网页

如果是首次配置Pepper，它的平板上会出现设置向导，按照向导进行配置即可;非首次配置，可按以下步骤进行；

确保Pepper与您的电脑连在同一个WIFI，或者用网线直连（方法详见下一页“离线登录网页”）, 短按一下胸口按钮，收听IP地址语音（如果是用网线连接的，可能需要等待几秒钟才会分配IP地址), 在电脑上打开浏览器，地址栏输入上述IP 填写用户名和密码，与首次配置时相同。默认均为nao 登录之后，就可以在网页中对机器人进行一些基本的配置;包括：调节音量、查看电量、连接WIFI、切换语言、下载更新等等。

离线登录网页

用一根网线将机器人后脑的网口和PC的网口连接，注意不要碰到后脑的风扇； 等待1分钟后，单击机器人胸口按钮，会听到它播报“169”开头的IP地址；（如果没有播报，请确认网口插好，观察网口的灯是否闪烁，再等待片刻后重新单击胸口按钮）,（连续3次单击，机器人将逐个数字地播报IP，以保证用户能够听清楚)。用一根网线将机器人后脑的网口和PC的网口连接，注意不要碰到后脑的风扇； 在PC上打开浏览器，在地址栏输入播报的IP地址，登录网页； 填写用户名和密码，与首次配置时相同，默认均为nao 为Pepper连接一个可用的WIFI，详见下一页“网络配置”； 拔出网线，合上后脑盖板（注意：先合上半部分，再合），髋关节钥匙归位。

网络配置

切换至网络配置界面，点击想要连接的WIFI名称，输入密码；如果没有搜索到你需要的WIFI，点击刷新按钮； 已经连接过的WIFI，会出现一个五角星标记，机器人开机之后会自动尝试连接已知的网络；你也可以点击已知WIFI，然后选择将它忘记； 注意！机器人只能连接常规密码验证的WIFI网络，而不能使用需要登录注册的网络，比如大多数的校园网。

4、开发工具

Choregraphe下载与激活

登录 https://developer.softbankrobotics/pepper-naoqi-25， 根据你的电脑的系统类型，以及NAO机器人的版本，下载相应的Choregraphe 下载后双击安装文件，根据向导进行安装,如果需要激活码，使用下面任意一个：

654e-4564-153c-6518-2f44-7562-206e-4c60-5f47-5f45

156c-0565-676e-350a-0f05-5712-501e-7f60-5f48-5a42

LabVIEW与NAO SDK以及Python与pynaoqi模块

LabVIEW与NAO SDK

向我司获取安装包（仅限Windows系统） 安装完成后，函数面板中出现NAO SDK工具包，如下图： 本软件自带python及pynaoqi模块，不必再进行python的安装。

Python与pynaoqi模块

下载安装python2.7.X:https://www.python/downloads/release/python-278 ;

下载安装pynaoqi模块 https://developer.softbankrobotics/pepper-naoqi-25 ;

下载后双击安装文件，根据向导进行安装。

（3）PuTTY与FileZilla

下载安装PuTTY： https://www.chiark.greenend.uk/~sgtatham/putty/latest.html

下载安装FileZilla客户端：https://www.filezilla/download

5、API接口

API接口调用的一般步骤

导入模块 ，创建类的代理 ，调用类的方法， 机器人的IP可以通过可以通过点击胸口按钮来播报。如果该代码运行在机器人内部，那么IP可以改成“127.0.0.1”

API接口文档

文档地址： 具体的类的名称，以及类中包含哪些方法，需要你熟读官方文档中的NAOqi APIs

6、系统登录

SSH登陆

借助PuTTY客户端登录：

1. 运行电脑上的PuTTY客户端；

2. 按一下机器人胸口按钮，收听IP；

3. 填写IP地址，端口22，点击open；

4. login as 后面填写用户名，默认为nao 5、password 后面填写密码，默认为nao 6、登录成功，可以用shell命令，在机器人的原生Linux系统中进行各种操作。

借助系统自带SSH工具：

1. 确认电脑为Win10 或 MAC系统；

2. 按一下机器人胸口按钮，收听IP；

3. 打开终端窗口；（Cmd、Powershell等）

4. 在终端中输入命令：ssh nao@机器人IP地址

5. 如果首次登录，会询问（yes/no），输入yes，回车

6. 输入密码，默认为nao

7. 登录成功，可以用shell命令，在机器人的原生Linux系统中进行各种操作。

FTP登陆

1. 运行电脑上的FileZilla客户端；

2. 按一下机器人胸口按钮，收听IP；

3. 填写IP、用户名、密码、端口22，点击快速连接；

4. 登录成功，在这里可以查看机器人系统中的文件，以及在机器人与电脑之间传输文件。

7、API接口文档获取方式

更多导航底盘开发接口内容可以评论区留下邮箱获取，说明需要获取的内容。或关注微信公众号：仪酷智能科技

二、导航底盘的开发与应用，（认识Slam导航底盘、日常使用、网页前端、 协议接口）

1、日常使用

开机

开机按钮位于底盘尾部左侧，载物面的下方； 按一下按钮，即可开机，大约1分钟； 可以在移除Android面板的条件下开机。

关机

关机按钮位于底盘尾部左侧，载物面的下方； 长按4秒，松手； 等待底盘灯光熄灭（1分钟内），关机完成。

充电

接触式电极充电（仅适用于开机时充电）

1. 将充电器的DC插头，接到充电桩侧面的插孔中；

2. 将充电桩放置在空旷无障碍的区域，并且靠墙支撑放置；

3. 通过“网页前端”中的按钮，或者“协议接口”函数，控制底盘自主对接充电桩（详见下文）；

4. 当指示灯为红色时，代表正在充电；

5. 注意：假如指示灯为黄色，即便底盘电极与充电桩接触，也没有充电。该方法只适用于开机状态，且由底盘自主对接，才能充电。

DC直连充电（适用于关机时充电）

1. 将充电器的DC插头，直接连到底盘尾部的插孔中；

2. 观察电源适配器上指示灯的状态，确认是否正在充电，或已充满；

3. 充电完成后，拔下插头，接到充电桩上，开机使用。

2、网页前端

登录网页 ：确保电脑与底盘连在同一个WIFI； 打开浏览器，地址栏输入底盘的IP； 登录完成。

构建地图 ：登录网页后，默认是“导航模式”。点击“建图模式”，并选择“激光建图”； 通过网页右下角的方向键，控制底盘走遍工作区域的每个角落，通过激光器构建地图； 激光器扫描范围为前方230°； 通过方向键控制底盘时，底盘无法自动避障，请小心驾驶！ 右侧实时地图，白色为空旷区，黑色为地图边界或障碍物，蓝色为未知区域； 地图效果满意后，点击“构图完成”，地图将得到保存和应用； 点击“地图管理”，可以管理保存的地图。

编辑虚拟墙： 激光无法扫描到的地形边界（比如玻璃墙、低矮台阶、常开的大门、细腿的家居、无需导航的区域等），可以用添加虚拟墙，限制底盘的活动区域。 在“导航模式”下，点击“编辑虚拟墙”进行添加。完成后点击保存。

编辑特殊区： 特殊区域的作用，是对长廊区域进行优化处理。假如没有长走廊，可以跳过这一步。 在“导航模式”下，点击“编辑特殊区”进行添加。完成后点击保存。

编辑地图： 编辑地图的作用，是修正扫描地图时产生的误差。比如，人员走动产生的杂点，或者漏掉的障碍物等。假如地图完美，可以跳过这一步。 在“导航模式”下，点击“编辑地图”进行添加。完成后点击保存。

重定位： 如果中途遇到机器人激光（黄色散点）和地图不匹配的时候（定位错了），需要进行重定位操作； 在“导航模式”下，观察左侧上方，鼠标的工作模式默认是“拖拽”； 把鼠标工作模式切换成“重定位”； 鼠标移到地图上，在底盘“本应该在” 的位置按下左键，然后朝着底盘“本应该朝向” 的方向拖拽，然后释放左键； 观察此时激光点与地图边界是否吻合，如不吻合，重复执行上一步； 把鼠标工作模式切换回“拖拽”，以免误操作。

标定位置： 标定位置的作用，是添加当前地图的多个定位点，以方便向底盘下达导航指令； 注意：标定位置之前，请确保地图中的底盘位置准确，且激光点与地图边界吻合。否则，请先进行“重定位”操作。 必须添加“充电桩”所在位置的定位点！否则“导航充电”功能失效； 在“导航模式”下，点击“标定位置”； 用方向键控制底盘运动到充电桩正前方0.5~1米的距离位置，并且尾部对准充电桩。点击“获取当前位置”，然后把该点命名为“充电桩” ，点击保存； 测试“导航充电”功能；

根据需要，添加其他标定点，保存。注意标定点与障碍（或虚拟墙）之间距离至少0.5米； 点击地点列表，测试各个标定点的导航效果；

3、协议接口

Slam导航底盘可以通过网络协议，与局域网内的设备进行对接，包括电脑、Pepper机器人等； 网络协议包含丰富接口，包括运动导航、地图构建、信息获取等等，基本可以涵盖上一节“网页前端”的所有可视功能；

Python接口：

4、函数库获取方式

更多导航底盘开发接口内容可以评论区留下邮箱获取，说明需要获取的内容。或关注微信公众号：仪酷智能科技

三、智能导航机器人整体系统

1、硬件组装

如下图所示为组装完成的导览机器人整体，

2、网络部署

以下设备连接到同一个WIFI（路由器）下： Pepper机器人 Slam导航底盘 多个开发人员的电脑 为了方便开发与教学，建议将Pepper与Slam的IP地址固定化。

3、功能实现

通过python语言进行编程； 调用naoqi模块，实现人机交互； 调用slam模块，实现底盘导航； 将电脑上调试好的程序，部署到Pepper的Linux系统中，实现Pepper的人机交互+自主导航能力； 即：Pepper机器人承担主要的人机交互任务，Slam导航底盘作为Pepper的附属设备。 在必要的时候，由Pepper调用slam模块来控制底盘，载着Pepper进行定位导航。

4、常用业务流程

函数库及其他软件获取

如需获取工具包，可以加入我们的技术交流群（QQ）：974600160。进群请备注：CSDN

🎯总结

以上就是今天要给大家分享的内容，希望对大家有用。如有笔误，还请各位及时指正。后续我们将为大家更新更多关于AI的内容，欢迎大家关注博主。我是virobotics（仪酷智能），我们下篇文章见~

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