David Meléndez Cano - Trash Robotic Router Platform (TRRP) [Rooted CON 2013]
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TRRP es una plataforma de bajo coste que utiliza routers domésticos modificados con OpenWRT como plataforma para proyectos de Internet de las Cosas y robótica. Los routers pueden usarse como controladores para drones, rovers y otros dispositivos, equipados con sensores como acelerómetros, giroscopios y cámaras conectados a través de puertos I2C y serie. El documento describe cómo configurar los puertos, leer los sensores y estabilizar los sistemas mediante programas de control ejecutados con alta prior
![Plataforma router: Carga de módulos
rm /etc/modules.d/59i2cgpio
echo "i2cgpiocustom bus0=0,4,7 bus1=1,3,1" >/etc/modules.d/59i2cgpiocustom
echo "i2cgpio" >/etc/modules.d/60i2cgpio
[reboot]
i2cdetect /dev/i2c0
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![Control HTTP
Las órdenes se transmiten a través de peticiones HTTP GET
-Desde eventos keydown keyup de javascript por AJAX
-Desde el proceso que lee del mando USB
http://atropos/cgibin/ajaxinput?QQZ[GAS]Z[ALABEO]Z[CABECEO]Z[GUIÑADA]Z
Deben ser muy fluidas y baratas en tiempo de CPU:
Httpd tweak:
Httpd.c:
[...]
if (strncmp(tptr, "cgibin/ajaxinput", 17) == 0) {
[...]
strcpy((char *)shmat(shmget(9998, 30, IPC_CREAT | 0666), NULL, 0),g_query);
exit(1);
}
[...]
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![Control UDP desde mando USB
cat /dev/input/js0
pad=open(“/dev/input/js0”,O_RDONLY);
reads=read(pad,msg,MSG);
(msg[7]==2)//gas
gas=((analog+127))*GAS_FACTOR;
[...]
(msg[7]==4)//guiñada
guinnada=analog*GUINNADA_FACTOR;
[...]
(msg[7]==1)//cabeceo
cabeceo=analog*CABECEO_FACTOR;
[...]
(msg[7]==0)//alabeo
alabeo=analog*ALABEO_FACTOR;
[...]
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David Meléndez Cano - Trash Robotic Router Platform (TRRP) [Rooted CON 2013]
- 1. David Meléndez Cano @taiksontexas Taiksonprojects.blogspot.com Taiksonprojects.blogspot.com
- 2. ¿Qué es TRRP? ➔ Plataforma de desarrollo de bajo o ningún coste ➔ “Internet de las cosas” ➔ Usa lo que tengas por casa ➔ Los trastos pueden ser útiles ➔ No tirar, no reciclar: Reutilizar Taiksonprojects.blogspot.com 2
- 3. Usa tu viejo router como plataforma domótica / robótica ➔ Inversión inicial cero. Ya dispones de él ➔ Cambia el firmware: Ej: Linux OpenWRT Pruebas de concepto: ROVER Texas Ranger: Linksys Cuadricóptero ATROPOS: WRT54GL La Fonera 2201 Taiksonprojects.blogspot.com
- 4. Primer contacto: ROV Texas Ranger Taiksonprojects.blogspot.com
- 5. ROV Texas Ranger - Software Interfaz WEB Cgi/Iframe_comet.bin ajax comet Libjpeg.h /dev/ttyS0 Target.c Placa camara i2c Taiksonprojects.blogspot.com Wii nunchuck
- 6. Afinando: Cuadricóptero Atropos ➔ Fonera 2201 ➔ OpenWRT ➔ Programa de estabilización ➔ Telemetría y control HTML5 Taiksonprojects.blogspot.com
- 8. Plataforma router: Puertos I2C Buscar pines GPIO de la CPU Taiksonprojects.blogspot.com
- 9. Plataforma router: Puertos I2C y serie GPIO---> I2C / RS232 Puerto serie Pines GPIO Taiksonprojects.blogspot.com
- 10. Plataforma router: Carga de módulos rm /etc/modules.d/59i2cgpio echo "i2cgpiocustom bus0=0,4,7 bus1=1,3,1" >/etc/modules.d/59i2cgpiocustom echo "i2cgpio" >/etc/modules.d/60i2cgpio [reboot] i2cdetect /dev/i2c0 Taiksonprojects.blogspot.com
- 11. Plataforma router: Puerto serie stty -F /dev/ttyS0 raw stty -F /dev/ttyS0 speed 115200 Taiksonprojects.blogspot.com
- 12. Plataforma router: Sensores - Giroscopio Wii Motion Plus Giroscopio triaxial Puerto I2C • Nos dice a qué velocidad estamos girando en cada plano • No tan sencillo: Deriva Taiksonprojects.blogspot.com
- 13. Plataforma router: Sensores - Acelerómetro Wii Nunchuck Acelerómetro triaxial Puerto I2C Mide la aceleración (g) en cada plano. Taiksonprojects.blogspot.com
- 14. Plataforma router: Sensores - Magnetómetro -Magnetómetro triaxial HMC5881L -Gauss en cada plano -El acelerómetro sólo anula la deriva en los planos de cabeceo y alabeo. -El plano de guiñada (rumbo) se corrige obteniendo el rumbo actual en grados, con respecto al norte. Taiksonprojects.blogspot.com
- 15. acelerómetro giroscopio Imagen: “The Balance Filter” MIT Pro: “Filtro de Kalman”; “Matriz de Cosenos Directores” Taiksonprojects.blogspot.com
- 16. Plataforma router: Leyendo los sensores ID único para cada sensor. Ej Wii Motion+: 0x52 • Petición de datos escribiendo al dispositivo • Lectura de datos en buffer #include <linux/i2cdev.h> f_i2c0=open(I2C0, O_RDWR); ioctl(f_i2c0, I2C_SLAVE, 0x52); write(f_i2c0, buff_out, data_size); read(f_i2c0, buffer,size); Taiksonprojects.blogspot.com
- 17. Plataforma router: programa estabilización IMU ➔ Programa crítico que debe ejecutarse en intervalo de tiempo fijo setitimer(ITIMER_REAL,&i_int,NULL); (void)signal(SIGALRM ,timeout_real); ➔ Compite por el tiempo de CPU con el servidor web (telemetría y control) ➔ Cambiar la prioridad del proceso con nice no es suficiente: Real Time scheduling → FIFO, Round Robin #include <sched.h> schedule.sched_priority=sched_get_priority_max(SCHED_FIFO); sched_setscheduler(pthread_self(), SCHED_FIFO,&schedule); Taiksonprojects.blogspot.com
- 18. El proceso watchdog informa al kernel de que el sistema no está colgado. ● Consume su parte de CPU ● Si se cuelga el router en pleno vuelo: ➔ ioctl(“/dev/watchdog”, WDIOC_KEEPALIVE, &dummywd); Taiksonprojects.blogspot.com
- 19. Plataforma router: placa de control -Mínimos componentes externos: Sólo para generar señales PWM -Válido cualquier microcontrolador con UART y un par de timers Fonera PIC16f876A /dev/ttyS0 ESC Motores Taiksonprojects.blogspot.com
- 20. Control HTTP Las órdenes se transmiten a través de peticiones HTTP GET -Desde eventos keydown keyup de javascript por AJAX -Desde el proceso que lee del mando USB http://atropos/cgibin/ajaxinput?QQZ[GAS]Z[ALABEO]Z[CABECEO]Z[GUIÑADA]Z Deben ser muy fluidas y baratas en tiempo de CPU: Httpd tweak: Httpd.c: [...] if (strncmp(tptr, "cgibin/ajaxinput", 17) == 0) { [...] strcpy((char *)shmat(shmget(9998, 30, IPC_CREAT | 0666), NULL, 0),g_query); exit(1); } [...] Taiksonprojects.blogspot.com
- 21. Control UDP desde mando USB cat /dev/input/js0 pad=open(“/dev/input/js0”,O_RDONLY); reads=read(pad,msg,MSG); (msg[7]==2)//gas gas=((analog+127))*GAS_FACTOR; [...] (msg[7]==4)//guiñada guinnada=analog*GUINNADA_FACTOR; [...] (msg[7]==1)//cabeceo cabeceo=analog*CABECEO_FACTOR; [...] (msg[7]==0)//alabeo alabeo=analog*ALABEO_FACTOR; [...] Taiksonprojects.blogspot.com
- 23. Gracias! David Meléndez Cano @TaiksonTexas Taiksonprojects.blogspot.com Taiksonprojects.blogspot.com