SBrick beta testing

Na campanha Kickstarter do SBrick (ou SmartBrick) inscrevi-me como beta tester. O meu SBrick chegou finalmente esta semana, vindo da Hungria numa encomenda verdadeiramente espartana, sem qualquer folheto ou instruções:

É ainda uma versão muito tosca e com alguns defeitos (um dos quatro canais parece estar avariado e a ficha de outro não encaixa com firmeza nos cabos Power Functions) mas já permite ensaiar a conectividade com o Linux e em especial com o ev3dev – o meu propósito como beta tester é sobretudo ajudar na ligação entre o Mindstorms EV3 e o Sbrick.

O SBrick expõe 6 serviços Bluetooth BT4.0/BLE: Generic Access, Device Information e mais 4 específicos do fabricante. Os 2 primeiros expõem esta informação:

Device Name = SBrick
Appearance = Generic Remote Control
Model Number  = 4.0
Firmware Revision = 4.1
Hardware Revision = 4.0
Software Revision = 4.1
Manufacturer Name String = Vengit Ltd.

Os outros 4 serviços são específicos da Vengit e expõem ao todo 8 campos:
– 5 Read Only
– 1 Write Only
– 1 Read/Write
– 1 Unknown

Entretanto recebi de um dos engenheiros da Vengit a informação mínima mas suficiente para controlar um motor ligado a um dos 4 canais: o UUID do serviço de controlo remoto é ‘4dc591b0-857c-41de-b5f1-15abda665b0c’, sendo a caracteristica do controlo remoto ‘2b8cbcc-0e25-4bda-8790-a15f53e6010f’.

Isso em termos práticos, utilizando o comando gatttool que vem com o BlueZ 5 (o stack de Bluetooth para Linux) corresponde a escrever no handle 0x0025 os comandos reconhecidos pelo firmware.

Até agora apenas me foram apresentados dois comandos (00h = BRAKE e 01h = DRIVE)

  • BRAKE Channel
  • DRIVE Channel Direction DutyCycle

Channel corresponde a uma das 4 portas disponíveis, podendo ser 00h, 01h, 02h ou 03h.

Direction corresponde ao sentido da rotação, podendo ser clokwise (00h) ou anticlockwise (01h).

DutyCycle corresponde à potência transmitida ao motor, variando entre 00h (“Coast”) e FFh (full power).

Assim para enviar um comando a partir de um sistema Linux (PC com Ubuntu, Raspberry Pi com Raspbian ou Mindstorms EV3 com ev3dev) equipado com dongle USB BT4.0/BLE basta invocar o comando gatttool:

$ gatttool -b 00:07:80:7F:28:E1 -i hci0 --char-write --handle=0x0025 --value=010000FF

No exemplo acima é enviado para o dispositivo BT com identificativo 00:07:80:7F:28:E1 (o meu SBrick) a partir do device hci0 (o meu dongle BT4.0/BLE) o comando

DRIVE Channel#0 Clockwise 100%

Como este comando não mantém a sessão bluetooth aberta, ao fim de cerca de 3 segundos ela fecha e os canais deixam de comandar os motores (se invocarmos o comando gatttool em modo interactivo com a opção “-I” ou “–interactive” e dermos a partir daí os comandos equivalentes a sessão persiste e os motores continuam activos indefinidamente).

No video abaixo são mostrados dois motores a rodar em sentidos diferentes:

  • DRIVE Channel#0 Clockwise 22%
  • DRIVE Channel#2 Anticlockwise 17%

 

No próximo video é mostrado um motor EV3 a servir de referência a um motor Servo Power Functions:

E finalmente uma versão um pouco mais refinada do mesmo exemplo com introdução de um factor de escala de modo a que os movimentos sejam equiparáveis e ainda uma limitação ao intervalo [-90º,+90º]

 

Para este último video foi usado o script abaixo, em python:

import traceback
from sys import exit
from time import sleep
from subprocess import call
from subprocess import check_output
from math import trunc

def reset_ev3motor():
  call ("echo 0 > /sys/class/tacho-motor/motor0/position", shell=True);
  return;

def rd_ev3motor():

  v=check_output("cat /sys/class/tacho-motor/motor0/position",shell=True);
  return(trunc(float(v)));

def sbrick_drive(channel,direction,dutycycle):
  " calls gatttool command from BlueZ, the official Linux Bluetooth protocol stack"

  if(dutycycle > 255):
    dt_hexa="0xFF";
  else:
    dt_hexa=str(hex(int(dutycycle)));

  command="gatttool -b 00:07:80:7F:28:E1 -i hci0 --char-write --handle=0x0025 --value=01"+channel+direction+dt_hexa[2:];
#  print(command);
  call (command, shell=True);

  return;

def main():
  try:
    pos=0.0;
    SCALE=255.0/90.0;

    reset_ev3motor();

    while(True):
      pos=rd_ev3motor()*SCALE;

      if(pos>0):
        sbrick_drive("02","00",pos);
      else:
        sbrick_drive("02","01",-pos)

      sleep(0.1);

  except (KeyboardInterrupt, SystemExit):
    print "Exiting...";
  except Exception:
    traceback.print_exc(file=sys.stdout);

  exit(0);

if __name__ == "__main__":
  main()

Recorro à função ‘call’ da library ‘subprocess’ para invocar o comando gatttool. É feio mas funciona, ainda não tive tempo de procurar uma library específica para bluetooth BLE.

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