JavaScript 机器人技术:使用 JavaScript 构建自主无人机
近年来，机器人领域取得了巨大的发展和创新。随着 JavaScript 这种用途广泛且被广泛使用的编程语言的出现，开发人员现在能够使用熟悉的工具和框架构建自主机器人和无人机。在本文中，我们将通过专注于构建自主无人机来探索令人兴奋的 JavaScript 机器人世界。
JavaScript 机器人技术和无人机
传统上，构建机器人和无人机需要了解 C++ 或 Python 等专业语言。然而，JavaScript 因其易用性、广泛采用以及充满活力的库和框架生态系统而成为一种可行的替代方案。
JavaScript 机器人技术涉及将硬件组件(例如传感器和执行器)与 JavaScript 代码集成以控制和与机器人交互。无人机为 JavaScript 机器人提供了一个绝佳的平台，因为它们需要复杂的控制算法和实时响应能力，而 JavaScript 可以有效地处理这些。
入门:设置环境
在深入研究无人机编程之前，让我们先设置一下开发环境。我们将使用 Node.js(一种流行的 JavaScript 运行时)以及一些专为机器人设计的库和框架。
安装 Node.js − 访问官方 Node.js 网站并下载适用于您的操作系统的最新稳定版本。
创建新项目 − 打开终端并为您的项目创建一个新目录。使用 cd 命令导航到项目目录。
初始化 Node.js 项目 − 在终端中运行以下命令以初始化新的 Node.js 项目:
npm init -y
安装依赖项 − 安装机器人和无人机所需的依赖项:
npm install johnny-five node-ardrone
构建自主无人机
在本节中，我们将创建一架简单的自主无人机，它可以起飞、按指定模式飞行和着陆。我们将使用 Johnny-Five 库(一种流行的 JavaScript 机器人框架)以及 node-ardrone 包来实现无人机特定功能。
导入所需的库 − 创建一个新的 JavaScript 文件，autonomous-drone.js，并导入必要的库:
const five = require('johnny-five');
const arDrone = require('node-ardrone');
说明
在前几行中，我们导入了自主无人机项目所需的库。 johnny-five 库提供了与硬件组件交互的高级 API，node-ardrone 包允许我们控制 AR.Drone。
连接到无人机−初始化无人机并建立连接−
const drone = arDrone.createClient();
解释
接下来，我们使用 node-ardrone 包提供的 createClient() 方法创建一个新的无人机客户端对象。此对象代表我们的 AR.Drone，并允许我们发送命令来控制其移动。
配置无人机 − 设置无人机的配置，例如启用稳定和启用视频流:
drone.config('general:navdata_demo', 'FALSE');
drone.ftrim();
drone.disableEmergency();
drone.on('navdata', (data) => {
// 处理导航数据更新
});
说明
在这里，我们通过禁用导航数据演示模式、执行平面调整以稳定无人机以及禁用紧急模式来配置无人机。我们还为"navdata"事件设置了一个监听器，它为我们提供来自无人机的实时导航数据。您可以在事件处理程序中添加自定义代码来处理和利用这些数据。
起飞 − 命令无人机起飞:
drone.takeoff();
说明
takeoff() 方法用于命令无人机从地面起飞。执行后，无人机将启动发动机并在固定高度悬停。
按图案飞行 − 实现一个函数，使无人机按方形图案飞行:
function flyInSquare() {
drone
.after(5000, function () {
this.clockwise(0.5);
})
.after(2000, function () {
this.stop();
this.land();
});
}
解释
flyInSquare() 函数为无人机定义飞行模式。它使用 Johnny-Five 库的 after() 方法在特定时间间隔安排特定操作。在本例中，5 秒后，无人机将开始以 0.5 的速度顺时针旋转(范围从 -1 到 1)。再过 2 秒，它将停止旋转并命令无人机着陆。
执行飞行 − 调用 flyInSquare 函数启动无人机的自主飞行:
flyInSquare();
解释
在这里，我们只需调用 flyInSquare() 函数即可启动无人机以方形模式进行自主飞行。
着陆 − 实现一个监听器来检测无人机何时着陆:
drone.on('landing', () => {
console.log('Drone landed!');
});
解释
我们为"着陆"事件设置了一个监听器，当无人机成功着陆时会触发该监听器。当检测到事件时，将执行回调函数，并将消息"无人机着陆!"打印到控制台。
要查看输出，您可以使用以下命令在终端中运行脚本 -
node automated-drone.js
预期输出将是 -
无人机着陆!
请注意，为了成功执行此代码，您需要有 AR.Drone 或兼容的无人机可用并连接到您的计算机。此外，请确保您已安装所需的依赖项，并且您的无人机已正确配置。
结论
JavaScript 在机器人领域开辟了令人兴奋的可能性，使开发人员能够使用熟悉的工具和框架构建自主无人机。在本文中，我们探索了 JavaScript 机器人的基础知识，并演示了如何使用 JavaScript、Johnny-Five 库和 node-ardrone 包构建自主无人机。通过进一步的探索和实验，您可以扩展无人机的功能并创建更高级的自主行为。
