Le contenu de cet article est en version bêta et est susceptible de changer. Cet article résume la procédure de création d'un environnement de développement pour ev3dev, un système d'exploitation qui fonctionne sur la version éducative de LEGO® MINDSTORMS EV3 (ci-après EV3). De plus, je publierai un article qui résout les problèmes de régression linéaire et de classification en contrôlant EV3 en utilisant Python deux fois à partir de la prochaine fois.

EV3 x Pyrhon Machine Learning Partie 1 Construction de l'environnement: cet article Régression linéaire EV3 x Pyrhon Machine Learning Partie 2: ici Classification EV3 x Pyrhon Machine Learning Partie 3: ici

EV3 est un produit qui vous permet de programmer et de contrôler librement un robot qui est assemblé en combinant un bloc lego avec un moteur et un capteur. Voir ci-dessous pour plus de détails. Version éducative des détails du produit LEGO® Mindstorm® EV3

référence

Dans le contenu de cet article, le contenu de type Halloworld est réalisé en coopération avec EV3, mais dans les livres suivants Il couvre le contrôle de base d'EV3 à l'aide de Python.

Introduction à l'IA à partir d'un robot

Environnement à construire dans cet article

PC Windows10 Python 3.7.3 Environnement de développement VisualStudioCode
EV3 ev3dev

table des matières

Construction de l'environnement EV3
Couplage Bluetooth EV3 et PC
Construction de l'environnement PC
Créer / transférer / exécuter un exemple de programme
Appendix

Construction de l'environnement EV3

Nous allons construire l'environnement ev3dev, qui est l'OS d'EV3 à utiliser cette fois, sur une carte micro SD (ci-après carte SD). Contrairement au firmware normal, il permet de contrôler les moteurs et les capteurs en C ++ et Python.

Installation de l'outil d'écriture de fichier image

Installez un logiciel appelé Etcher pour écrire le fichier image du système d'exploitation du PC sur la carte SD. https://www.balena.io/etcher/

Lorsque vous accédez à l'URL, l'écran suivant apparaît: Téléchargez le fichier de configuration en fonction de l'environnement du PC, exécutez-le et installez-le.

Etcher démarre automatiquement une fois l'installation terminée.

S'il ne démarre pas ou ne se ferme pas, vous pouvez le trouver en recherchant balena Etcher.

Télécharger le fichier image ev3dev

Téléchargez le fichier image à écrire sur la carte SD à partir de ce qui suit et décompressez le fichier Zip. https://www.ev3dev.org/downloads/ Il peut être téléchargé en sélectionnant "Télécharger ev3dev-stretch pour EV3".

Après avoir décompressé le fichier Zip téléchargé, utilisez Etcher. Insérez la carte micro SD dans votre PC à ce stade. Sélectionnez "Flash à partir du fichier" dans Etcher, et sélectionnez "ev3dev-strech-ev3-generic- ~~~~ - ~~ .img" dans le dossier décompressé. <img width="500" alt=1-3".png " src="https://qiita-image-store.s3.ap-northeast-1.amazonaws.com/0/440646/79a6a983-f973-be0c-433d-82357af9d5c8.png ">

"Sélectionner la cible" peut être sélectionné dans Etcher, alors sélectionnez-le.

La fenêtre Select target s'ouvre. Vérifiez la carte SD insérée et sélectionnez "Select (1)".

Sélectionnez "Flash!" Et commencez à écrire le fichier image.

Démarrage EV3

Lorsque l'écriture est terminée, insérez la carte SD dans la fente sur le côté du bloc intelligent d'EV3 et appuyez sur le bouton central pour le démarrer.

Si l'écran EV3 ressemble à celui ci-dessous, le système d'exploitation EV3 est prêt.

Connexion Bluetooth entre PC et EV3

Après avoir terminé la construction de l'environnement EV3, associez le PC et EV3 avec Bluetooth.

Appairage

Commencez par opérer du côté EV3. Sélectionnez "Sans fil et réseaux" dans le menu ev3dev en utilisant les boutons haut et bas et le bouton central du bloc intelligent.

Sélectionnez ensuite «Bluetooth».

Sur l'écran suivant, sélectionnez «Powered», cochez-le et sélectionnez «Start Scan». (La sélection de "Démarrer l'analyse" change le choix sur "Arrêter l'analyse".)

Sélectionnez "Démarrer le scan" et attendez un moment, puis les noms des terminaux appairables à proximité seront détectés ci-dessous. Sélectionnez le nom du PC avec lequel vous souhaitez vous associer.

Après avoir sélectionné le nom du PC, sélectionnez «Pair» pour démarrer le jumelage. Lorsque vous sélectionnez «Pair», la notification «Ajouter un appareil» s'affiche en bas à droite de l'écran côté PC, cliquez donc dessus. 　　　　　　　　　

Par la suite, le mot de passe est confirmé sur les terminaux EV3 et PC. Sélectionnez "Accepter" sur le côté EV3 et "Oui" sur le côté PC. 　　　　　　　　　

Si vous pouvez confirmer le mot de passe, l'écran du côté EV3 sera le suivant, alors sélectionnez "Connexion réseau".

L'écran suivant apparaîtra, alors sélectionnez "Connecter".

Lorsque "Connecter" est sélectionné, "Etat:" devient "Configuration". Pendant ce temps, les paramètres de couplage avec EV3 ont été effectués, faites donc attention à ne pas utiliser EV3. Cependant, si "Timeout was atteint" s'affiche comme indiqué ci-dessous, appuyez une fois sur le bouton central pour éteindre l'affichage. Même si "Délai d'expiration atteint" s'affiche, le réglage est toujours en cours, veillez donc à n'effectuer aucune opération jusqu'à ce que "État:" passe à "Connecté".

Une fois l'appairage terminé, «État:» devient «Connecté» comme illustré ci-dessous. Ceci termine le travail d'appariement.

Construction de l'environnement PC

Une fois l'appairage de l'EV3 et du PC terminé, nous commencerons à créer l'environnement PC. (En fait, le jumelage peut être effectué après la création de l'environnement PC, mais il est effectué dans cet ordre car la procédure va et vient.)

Télécharger Python

Téléchargez Python à partir de ce qui suit et installez-le sur votre PC. Évitez la dernière version de Python et recommandez d'installer la version précédente. (3,5 ~ 3,8) L'environnement dans cet article utilise 3.7.3. https://www.python.org/downloads/

Installez Python en téléchargeant et en exécutant le programme d'installation en fonction de l'environnement à utiliser.

Comme pour toute version de Python, assurez-vous de cocher les cases suivantes lors de l'installation. .png

Télécharger Visual Studio Code

Téléchargez et installez Visual Studio Code (ci-après VS Code) en fonction de votre environnement à partir de ce qui suit. https://code.visualstudio.com/download

Suivez les instructions de l'installateur pour installer. Il n'y a rien de spécial à mentionner, je vais donc l'omettre. Lorsque l'installation est terminée et que VS Code est démarré, l'écran suivant s'affiche.

Installer l'extension VS Code

Lorsque VSCode démarre, sélectionnez la marque «Extension» dans l'onglet sur le côté gauche de l'écran et entrez «ev3dev» dans le champ de recherche. Sélectionnez "ev3 dev-browser" dans les résultats de la recherche.

Cliquez sur "Installer" pour installer l'extension.

Ceci complète la construction de l'environnement de base pour EV3 et PC.

Exemple de création / transfert / exécution de programme

Maintenant, créons un exemple de programme simple sur VSCode, en vérifiant si la construction de l'environnement est terminée, puis transférons-le et exécutons-le vers EV3.

Créer un espace de travail

Étant donné que tout l'espace de travail sera transféré vers EV3, créez d'abord un dossier de travail. Sélectionnez "Ouvrir le dossier" dans l'onglet "Fichiers" en haut de VS Code.

L'explorateur s'ouvrira, créez donc un dossier dans un emplacement approprié. Cette fois, j'ai créé un dossier nommé "ev3 workspace". .png Sélectionnez le dossier créé et cliquez sur "Sélectionner un dossier". .png

Lorsque vous ouvrez un dossier avec VS Code, le nom du dossier ouvert sera affiché dans la colonne "Explorer". De plus, si l'extension mentionnée ci-dessus «ev3dev-browser» est installée, «EV3DEV DEVICE BROWSER» s'affiche sous le nom du dossier.

Créer un programme

Créez un programme Python dans l'espace de travail créé. Sélectionnez "Nouveau fichier" à droite du nom de l'espace de travail que vous avez ajouté dans "Explorer".

Le fichier est créé en entrant le nom du fichier. Cette fois, c'est "hello-ev3.py".

Modifiez le contenu de hello-ev3.py comme suit.

from ev3dev2.display import Display
import ev3dev2.fonts as fonts
import time

screen = Display()
font = fonts.load('luBS12')
screen.draw.text((10, 10), 'Hello EV3!', font=font)
screen.update()
time.sleep(3.0)

print('Hello World')

Cela ressemble à ce qui suit sur VSCode.

Accéder à EV3 à partir du code VS

De là, accédez à EV3 à partir de VS Code en utilisant l'extension installée "ev3dev-browser". Développez "EV3 DEVICE BROWSER" dans le champ "Explorer" et sélectionnez "Click here to connect to a device".

Ensuite, la palette de commandes s'affiche en haut de l'écran. Dans la liste, EV3 connecté au PC via Bluetooth est affiché comme "ev3 dev Bluetooth network connection", alors sélectionnez-le. (À propos, si EV3 et PC sont connectés via USB au lieu de Bluetooth, "ev3 dev Ethernet ~" s'affiche.)

Lorsque l'accès à EV3 à partir du code VS est terminé, un cercle vert s'affiche comme indiqué ci-dessous.

Transfert / exécution de programme

Maintenant que j'ai accès à EV3, je vais transférer le programme créé et l'exécuter.

Tout d'abord, cliquez sur «Envoyer l'espace de travail à l'appareil» à droite de «EV3 DEVICE BROWSER» pour transférer l'espace de travail «ev3 workspace».

Lorsque le transfert est terminé, "Téléchargement vers ev3dev terminé" s'affiche en bas à droite de VS Code, et "ev3 workspace" est copié sous "/ home / robot /".

Ensuite, essayez d'exécuter le programme à partir du terminal. Faites un clic droit dans le champ "ev3dev" où le cercle vert est affiché, et sélectionnez "Ouvrir le terminal SSH" dans le menu affiché.

Le terminal SSH connecté à EV3 est affiché en bas de VSCode, et il peut être utilisé sur une base de commande. Entrez la commande suivante. ls cd ev3workspace/ python3 hello-ev3.py

Lorsque le programme est exécuté, les caractères suivants s'affichent sur l'écran du côté EV3 pendant 3 secondes, puis "Hello World" s'affiche sur le terminal.

L'environnement pour contrôler EV3 de l'environnement ev3dev à partir de VS Code est maintenant prêt. À partir de la prochaine fois, nous exécuterons respectivement des programmes côté PC et côté EV3, échangerons des données et traiterons des tâches d'apprentissage automatique de régression linéaire et de classification.

Appendix
Lors de la création d'un programme à l'aide de la bibliothèque ev3dev sur VSCode, l'intelligence peut fonctionner et une ligne ondulée rouge peut s'afficher. Il n'y a pas de problème pour créer un programme, mais si vous souhaitez utiliser l'étalonnage automatique, y compris ev3dev, vous pouvez l'utiliser en installant ev3dev sur votre PC comme suit.

Cliquez avec le bouton droit sur la marque Windows et sélectionnez "Windows PowerShell (administrateur)" pour ouvrir le Powershell. (Vous devez l'ouvrir avec des privilèges d'administrateur.)

Entrez la commande suivante dans Powershell pour installer ev3dev. pip install python-ev3dev2