📡 Дистанционное управление роботами

1Радиоволны:    3 кГц - 300 ГГц
2УКВ:          30 МГц - 300 МГц
3Микроволны:   300 МГц - 300 ГГц
4ИК-излучение: 300 ГГц - 400 ТГц

1[Команда] → [Кодер] → [Модулятор] → [Усилитель] → [Антенна] ~~~ радиоволны

1радиоволны ~~~ [Антенна] → [Фильтр] → [Демодулятор] → [Декодер] → [Команда]

 1# Пример протокола NEC
 2def encode_command(device_id, command):
 3    # Стартовый импульс: 9мс + 4.5мс пауза
 4    # Адрес устройства: 8 бит + инверсия
 5    # Команда: 8 бит + инверсия
 6    # Стоповый бит: 560 мкс
 7    
 8    signal = start_pulse()
 9    signal += encode_byte(device_id)
10    signal += encode_byte(~device_id)
11    signal += encode_byte(command)
12    signal += encode_byte(~command)
13    signal += stop_bit()
14    return signal

1AM (амплитудная):    простая, помехи влияют
2FM (частотная):      лучше помехоустойчивость
3PCM (цифровая):      максимальная надежность

1Частота:     2.4 ГГц (ISM band)
2Дальность:   10-100 метров
3Скорость:    до 24 Мбит/с (BT 5.0)
4Устройств:   до 8 в сети

1Стандарты:   802.11 b/g/n/ac/ax
2Частота:     2.4 ГГц / 5 ГГц
3Скорость:    до 9.6 Гбит/с (Wi-Fi 6)
4Дальность:   до 100 метров

 1{
 2  "robot_id": "robot_001",
 3  "timestamp": 1640995200,
 4  "command": {
 5    "type": "move",
 6    "direction": "forward",
 7    "speed": 75,
 8    "duration": 2000
 9  },
10  "checksum": "A1B2C3"
11}

1[Оператор] → [Интернет] → [Сервер] → [Wi-Fi/LTE] → [Робот]

 1import paho.mqtt.client as mqtt
 2
 3def send_command(robot_id, command):
 4    client = mqtt.Client()
 5    client.connect("mqtt.server.com", 1883, 60)
 6    
 7    topic = f"robots/{robot_id}/commands"
 8    payload = json.dumps(command)
 9    
10    client.publish(topic, payload)
11    client.disconnect()

 1telemetry_data = {
 2    "battery_level": 78,          # %
 3    "speed": 1.5,                 # м/с
 4    "position": [12.5, 8.3],      # координаты
 5    "sensor_readings": {
 6        "temperature": 25.6,       # °C
 7        "distance": 45,            # см
 8        "acceleration": [0.1, 0.2, 9.8]  # м/с²
 9    },
10    "status": "operational"
11}

1Джойстики:        аналоговое управление движением
2Кнопки:           дискретные команды
3Слайдеры:         регулировка параметров
4Сенсорный экран:  интуитивное управление

 1class OperatorInterface:
 2    def update_display(self, telemetry):
 3        # Карта местности с позицией робота
 4        self.map.update_robot_position(telemetry.position)
 5        
 6        # Индикаторы состояния
 7        self.battery_indicator.set_level(telemetry.battery)
 8        self.speed_gauge.set_value(telemetry.speed)
 9        
10        # Видео с камеры
11        self.video_stream.update_frame(telemetry.video)
12        
13        # Предупреждения
14        if telemetry.battery < 20:
15            self.show_warning("Низкий заряд батареи!")

 1class SafetyController:
 2    def __init__(self):
 3        self.last_command_time = time.time()
 4        self.timeout_threshold = 2.0  # секунды
 5    
 6    def check_connection(self):
 7        current_time = time.time()
 8        time_since_last = current_time - self.last_command_time
 9        
10        if time_since_last > self.timeout_threshold:
11            self.emergency_stop()
12            self.return_to_home()
13            self.send_distress_signal()
14    
15    def emergency_stop(self):
16        robot.stop_all_motors()
17        robot.apply_brakes()
18        robot.sound_alarm()