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制作Kinect体感控制小车教程 <一>

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                                       Kinect体感控制小车       

Kinect部分:


 购买KInect,这第一步就不多说了。因为Kinect二代出了之后,Kinect一代价格立刻降了不少,这对于初学者绝对是一个福音。几个月之前700多的Kinect一代,现在只需要400多了。有的Kinect交流群里面二手的都已经只卖100块钱了。


买回Kinect,之后就开始学习了。



      一:硬件配置

  1. 一台电脑,当然内存越大越好(推荐2G或者以上),处理器频率(2.66GHz及以上)越高越好。
  2. Windows 7操作系统,以及支持Microsoft DirectX9.0c兼容的显卡
  3. Kinect for Xbox360 Sensor(如果单买的话,自带有USB Power Adapter,如果是和Xbox360套装一起捆绑的话,因为Xbox主机能够直接为Kinect外设提供电源,所以没有电源,可能需要另买USB Power Adapter)
   但是,现在购买的Kinect已经不像几个月以前那样麻烦了,电源不需要专门购买Adapter了。一般都可以直接插在电源上。


PS:以前需要专门购买Adapter是因为,Kinect的供电是外国标准电源,与中国标准的220V,50HZ的民用电源不同,所以需要一个转换电源。



     二:软件配置

1. Visual Studio 2010 Express或者Visual Studio 2010专业版或其他版本

2. .NET Framework 4.0

3. Kinect for Windows SDK,最新版本为1.8版本,下载地址:http://www.microsoft.com/en-us/kinectforwindows/develop/overview.aspx



      三:安装步骤


     断开Kinect与电脑的连接;

    关闭Visual Studio;

    安装SDK;

    安装完成后就可以识别Kinect,这是Kinect上面LED指示灯会变成绿色,就表示成功了;


以上三部分我是按照这个博文做下来的:http://www.cnblogs.com/yangecnu/archive/2012/03/30/KinectSDK_Geting_Started.html,内容非常详细,步骤也很清楚。




     之后按照这位大牛博主翻译的文章好好看几篇,跟着练习几篇之后,就可以开始进行我们的Kinect部分的处理了。


    Time Goes By,After Some Days , I Decide To Start To Write My Program.


每次写这种程序,最好之前好好分析一下要用到哪些控件、哪些库,然后由简单入深一个一个学习完之后开始做。就我个人来说,我做东西不怎么喜欢系统得学习一样东西,比如要用到Visual ,可能有的人会买本Visual的书,一个章节一个章节得看下去,我感觉这样花时间而且记不住。所以用到什么学什么,这样蛮好的。



分析:

一共两大部分,Kinect识别部分和小车移动部分。小车部分基于Arduino,C。Kinect基于Visual,C#。

对于一个一无所知的人,我相信你不会做这个。。所以默认作者是一个入门了的geek。已经知道了解会用C和C#的小白。(这里说的会用,只要你会基本语法就可以了。)

对于我所说的由浅入深。很明显Kinect部分难于Arduino部分,所以体感小车从Arduino部分入手开始制作。


Arduino程序:

Aruidno如图:

即将用到的东西其实很少,六个普通的Digital引脚(用来控制电机驱动)。两个引脚给ENA,ENB(低电平有效,可控)。两个引脚给P0P1 (左轮) , 还有两个给P2P3(右轮),分别控制左轮电机,右轮电机。

电机驱动如图:


下面简单的介绍一个怎么控制:

<span style="white-space:pre">	</span>ENA = 0 ; ENB = 0; P0 = 0; P1 = 1; P2 = 0; P3 = 1;        //前进。
	ENA = 0 ; ENB = 0; P0 = 1; P1 = 0; P2 = 1; P3 = 0; 	   //后退。
	ENA = 0 ; ENB = 0; P0 = 0; P1 = 1; P2 = 0; P3 = 0;	   //右转弯。
	ENA = 0 ; ENB = 0; P0 = 0; P1 = 0; P2 = 0; P3 = 1;	   //左转弯。
	ENA = 0 ; ENB = 0; P0 = 0; P1 = 0; P2 = 0; P3 = 0;	   //停止。      

             

PS : 由于机械臂比较重,所以选用的是坦克履带车。双电机驱动,一个电机控制一边的履带,通过差速转弯。关于差速转弯,可以通过PWM控制,在这里由于我不需要很高精度的控制,我选择的是一边转一边停的方式转弯。如果要精确控制的时候,还是要用到PWM控制的。

坦克履带车如图:

电机控制之外还要用到无线串口模块,通过波特率9600,功率15dbm,电压5V的无线串口,接收PC端发过来的数据。

无线串口如图:

例如程序:

        Serial3.begin(9600);

	Serial.begin(9600);

	while(Serial3.avaliable() > 0)
	{

		str  = Serial3.read();

		Serial.printnl(str);

	}


之后对接收到的数据进行简单的Switch Case语句的处理。主要的算法处理在PC端,PC端识别手势骨骼之后,进行算法处理,最后总结归纳出五个字符,分别如下:

<span style="white-space:pre">	</span>L    ---    左拐
<span style="white-space:pre">	</span>R    ---    右拐
<span style="white-space:pre">	</span>S    ---    停止
<span style="white-space:pre">	</span>F    ---    前进
<span style="white-space:pre">	</span>H    ---    后退   (因为后面的体感机械臂中要用到B字符,所以就用H代替B作为后退指令)

接下来,写一下switch伪代码,相信大家都能写完这段程序,就不附源代码了:


        switch(str)
	{
		case 'L':
		{
			左拐;
			break;
		}
		case 'R':
		{
			右拐;
			break;
		}
		
		case 'F':
		{
			前进;
			break;
		}
		case 'H':
		{
			后退;
			break;
		}
		case 'S':
		{
			停止;
			break;
		}
	}


学完这两个部分:体感小车在程序方面,你就已经有能力完成小车了!是不是很快。So,用啥学啥,接下来可以开始干Kinect了。Arduino部分真的很简单,会C语音的人绝对可以天之内搞完。


我写的顺序都是根据我个人学习的顺序,可能在大家看来会比较乱,但是属实的记录了这个过程。望谅解。


这篇教程比较简单,Arduino端没什么难的地方。下一篇将着重介绍PC端的处理。

这段时间做东西而且上课比较累,更新会比较慢    = 。 =

 

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