冷色调的夏天
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ROS机器人外网远程控制（一种基于Frp内网穿透，使用websocket/http通信方式）

ROS机器人只能在内网访问？遇到这样一个需求，希望在公司访问控制到客户的机器人，需要获得摄像头图像以及远程控制机器人。想到采用的方案有以下几种：

  • 采用frp进行内网穿透
  • 采用蒲公英进行组网
  • 添加一张4G网卡使其具有公网IP

那么对比这三种方案很明显我们不想花钱做这个事情。我们采用Frp搭建内网穿透尝试该方案是否可行。

先决条件：

  • 需要一台公网服务器（没钱的可以去白嫖移动云一个月）
  • ROS机器人
  • frp软件（注意客户端和服务端版本需要保持一致）

验证测试：
因为机器人不方便测试，我采用在虚拟机里面安装一个ROS，然后跑起来小乌龟，当用公网服务器能控制小乌龟进行移动则证明实验成功。

首先在公网服务器和虚拟机（机器人）中安装对应版本的frp
https://github.com/fatedier/frp/releases
ROS机器人外网远程控制（一种基于Frp内网穿透，使用websocket/http通信方式）_第1张图片
我这里下载的是0.44.0版本，由于虚拟机和服务器都是x86架构的，则两个都下frp_0.44.0_linux_amd64.tar.gz，如果机器人是nvidia系列arm板子，则需下载frp_0.44.0_linux_arm64.tar.gz，下载好分别解压在服务器和机器人上。
frp服务端（服务器）：


tar -zxvf frp_0.44.0_linux_amd64.tar.gz
mv frp_0.44.0_linux_amd64 frp
cd frp
#在frps.ini中配置
vim frps.ini
[common]
bind_port = 7000  
dashboard_port = 7500  #web dashboard仪表盘
token = 12345678
dashboard_user = admin
dashboard_pwd = admin
vhost_http_port = 6001  #为了让web图像正常传输
#保存后执行
./frps -c frps.ini

ROS机器人外网远程控制（一种基于Frp内网穿透，使用websocket/http通信方式）_第2张图片
frp客户端（机器人或者虚拟机）：

tar -zxvf frp_0.44.0_linux_amd64.tar.gz
mv frp_0.44.0_linux_amd64 frp
cd frp
#在frpc.ini中配置
[common]
server_addr = 公网服务器IP
token = 12345678
server_port = 7000

[ssh]
type = tcp
local_ip = 内网机器人IP
local_port = 22
remote_port = 6000

[web]
type = http
local_ip = 内网机器人IP
local_port = 80
custom_domains = 公网服务器IP

[ws]
type = tcp
local_ip = 内网机器人IP
local_port = 9090
remote_port = 9090

#[camera]
#type = http
#local_ip = 内网机器人IP
#local_port = 8080 
#remote_port = 6003
## 如果要穿透多个web服务器则需要二级域名 只用ip不可以
#custom_domains = 公网服务器IP

接下来开启两个终端，打开小乌龟节点，运行rosbridge，这样才能用web进行控制。

roslaunch rosbridge_server rosbridge_websocket.launch

ROS机器人外网远程控制（一种基于Frp内网穿透，使用websocket/http通信方式）_第3张图片
在自己的电脑编写如下测试html代码：

DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8" />
<script type="text/javascript" src="http://static.robotwebtools.org/EventEmitter2/current/eventemitter2.min.js">script>
<script type="text/javascript" src="http://static.robotwebtools.org/roslibjs/current/roslib.min.js">script>

<script type="text/javascript" type="text/javascript">
  // Connecting to ROS
  var ros = new ROSLIB.Ros({
    url : 'ws://公网IP:9090'
  });
   
  var isconected=false;

  //判断是否连接成功并输出相应的提示消息到web控制台
  ros.on('connection', function() {
    isconected=true;
    console.log('Connected to websocket server.');
    subscribe();
  }); 

  ros.on('error', function(error) {
    isconected=false;
    console.log('Error connecting to websocket server: ', error);
  });
  
  ros.on('close', function() {
    isconected=false;
    console.log('Connection to websocket server closed.');
    unsubscribe();
  });

  // Publishing a Topic
  var cmdVel = new ROSLIB.Topic({
    ros : ros,
    name : 'turtle1/cmd_vel',
    messageType : 'geometry_msgs/Twist'
  });//创建一个topic,它的名字是'/cmd_vel',,消息类型是'geometry_msgs/Twist' 

  var twist = new ROSLIB.Message({
    linear : {
      x : 0.0,
      y : 0.0,
      z : 0.0
    },
    angular : {
      x : 0.0,
      y : 0.0,
      z : 0.0
    }
  });//创建一个message
    
  function control_move(direction){
    twist.linear.x = 0.0;
    twist.linear.y = 0;
    twist.linear.z = 0;
    twist.angular.x = 0;
    twist.angular.y = 0;
    twist.angular.z = 0.0;
    
    switch(direction){
      case 'up':
        twist.linear.x = 2.0;
        break;
      case 'down':
        twist.linear.x = -2.0;
      break;
      case 'left':
        twist.angular.z = 2.0;
      break;
      case 'right':
        twist.angular.z = -2.0;
      break;
    }
    cmdVel.publish(twist);//发布twist消息
  }

  var timer=null;    
  function buttonmove(){    
    var oUp=document.getElementById('up');
    var oDown=document.getElementById('down');
    var oLeft=document.getElementById('left');
    var oRight=document.getElementById('right');
         
    oUp.onmousedown=function ()
    {
        Move('up');        
    }
    oDown.onmousedown=function ()
    {
        Move('down');        
    }
     
    oLeft.onmousedown=function ()
    {
        Move('left');        
    }
     
    oRight.onmousedown=function ()
    {
        Move('right');       
    }

    oUp.onmouseup=oDown.onmouseup=oLeft.onmouseup=oRight.onmouseup=function ()
    {
        MouseUp ();
    }      
  }


  function keymove (event) {    
    event = event || window.event;/*||为或语句，当IE不能识别event时候，就执行window.event 赋值*/
    console.log(event.keyCode);
    switch (event.keyCode){/*keyCode:字母和数字键的键码值*/          
        /*65,87,68,83分别对应awds*/
        case 65:                 
            Move('left');
            break;
        case 87:              
            Move('up');
            break;
        case 68:              
            Move('right');
            break;
        case 83:
            Move('down');
            break;
        default:
            break;
    }
  }

  var MoveTime=20;
     
  function Move (f){
    clearInterval(timer);
      
    timer=setInterval(function (){          
      control_move(f)      
    },MoveTime);
  }        
       
  function MouseUp ()
  {
      clearInterval(timer);        
  }
  
  function KeyUp(event){
      MouseUp();
  }
  window.onload=function ()
  {  
        buttonmove();                
        document.onkeyup=KeyUp;
        document.onkeydown=keymove;           
  }
  
  // Subscribing to a Topic
  var listener = new ROSLIB.Topic({
    ros : ros,
    name : '/turtle1/pose',
    messageType : 'turtlesim/Pose'
  });//创建一个topic,它的名字是'/turtle1/pose',,消息类型是'turtlesim/Pose',用于接收乌龟位置信息
 
  var turtle_x=0.0;
  var turtle_y=0.0;
  
  function subscribe()//在连接成功后，控制div的位置，
  {
     listener.subscribe(function(message) {         
       turtle_x=message.x;
       turtle_y=message.y;
       document.getElementById("output").innerHTML = ('Received message on ' + listener.name +'  x: ' + message.x+" ,y: "+message.y);
     });
  } 

  function unsubscribe()//在断开连接后，取消订阅
  {
     listener.unsubscribe();    
  }

script>
head>
<body>

  <input type="button" value="前行" id="up">
  <input type="button" value="后退" id="down">
  <input type="button" value="左转" id="left">
  <input type="button" value="右转" id="right">

  <p id = "output">p>

body>
html>

websocket连接成功后，就可以用公网服务器操控机器人运动了。
ROS机器人外网远程控制（一种基于Frp内网穿透，使用websocket/http通信方式）_第4张图片
图像显示的话也是一样的，需要开启web_video_server服务，然后暴露http的8080口。
如此，实现了公网地址远程操控内网机器人。

你可能感兴趣的:(机器人,websocket,http,ROS机器人,frp内网穿透)

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