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云台的 Node-RED 介绍

本 wiki 提供了如何使用 Node-RED 节点来操作和控制云台上电机的分步指导。设备上的默认流程是一个更全面的示例，展示了如何将 UI 节点与云台节点结合使用，但我们将逐个分解节点来解释如何使用它们。

如果您是 Node-RED 的新手，或者您有兴趣学习如何将视觉 AI 与云台控制集成，请参考此页面。

请同时注意云台的轴范围，如下图所示：

节点​

设置电机角度​

此节点允许您通过传入电机的目标值将云台设置到特定角度。当提供角度时，云台将相应移动以执行所需的定位。

示例：使用注入节点将偏航电机移动到 50°

配置​

  • Name：节点的自定义命名。
  • Input：通过 msg、flow 或 global 变量自由解析角度值。
  • Unit：输入值格式：
    • Input in decimal：输入值为十进制度数（例如，180.23°）
    • Input in integer：输入值为整数格式，表示百分之一度（例如，18023 = 180.23°）
  • Motor Selection：选择要控制的电机和控制模式：

    • Yaw Axis (Left and Right)：水平移动

    • Pitch Axis (Up and Down)：垂直移动

    • Absolute Position：将电机设置到特定角度

    • Relative Offset：按相对量移动电机

  • Set dual axis at the same time：使用单个命令控制两个电机
    • Absolute Position：将两个电机设置到特定角度
    • Relative Offset：按相对量移动两个电机

输入​

对于单轴控制，输入是表示角度值的数字。

对于双轴控制，输入应该是具有以下结构的 JSON 对象：

{
    "yaw_angle": value,           // Horizontal angle in degrees
    "yaw_speed": speed_value,     // Optional: 0-720
    "pitch_angle": value,         // Vertical angle in degrees
    "pitch_speed": speed_value    // Optional: 0-720
}

输出​

此节点不产生任何输出消息。它只设置电机角度并更新其状态显示以反映操作结果。

状态显示​

节点在其状态中显示当前操作：

  • 处理中：发送命令时显示蓝点和 Processing 文本
  • 成功：成功完成时显示绿点和操作详情：
    • 单轴示例：Set Yaw: 90° 或 Offset Pitch: 10°
    • 双轴示例：Set Yaw: 90°, Pitch: 45° 或 Offset Yaw: 5°, Pitch: 10°
  • 错误：设置失败时显示红环和错误消息
  • 忙碌：节点正在处理命令时显示黄环和 Busy 文本

设置电机速度​

该节点为偏航（水平）或俯仰（垂直）电机设置速度值。此速度设置存储在全局上下文中，并在其他电机控制节点使用 SocketCAN 发送移动命令时使用。

示例：使用滑块节点创建 UI 滑块来调整偏航电机速度。

仪表板由以下流程构成：

在此示例中，我们要确保将范围设置为 1-720，这是电机速度范围。还必须确保您传递给下一个节点的消息类型。这里我们选择 msg.topic。

由于在滑块节点中我们选择了 msg.topic，我们必须确保从 msg.topic 接收以响应滑块。

配置​

您可以指定从何处获取输入值：

  • msg：传入消息的属性（例如，payload）
  • flow：流上下文变量
  • global：全局上下文变量

电机选择：

  • 偏航轴（左右）：设置水平移动电机的速度
  • 俯仰轴（上下）：设置垂直移动电机的速度

输入​

输入应为表示所需电机速度的数值。如果未设置自定义速度，默认速度值为 90。值可以以下列格式提供：

  • 数字：90
  • 包含数字的字符串："45"

速度单位：速度值以 dps/LSB（度每秒/最低有效位）为单位测量，这是电机速度控制的分辨率。有效范围为 0 到 65535，云台的典型值在 50 到 720 之间。

速度参考值：

  • 慢速移动：1-120
  • 中速移动：120-360
  • 快速移动：360-720

输出​

此节点不产生任何输出消息。它只更新以下全局上下文变量：

  • 偏航电机：can$$currentYawSpeed
  • 俯仰电机：can$$currentPitchSpeed

速度值以十六进制格式（例如，速度 90 为 5A.00）存储在全局上下文中。

电机控制节点在通过 CAN 总线发送命令时检索这些值。

状态显示​

节点在其状态中显示当前速度设置：

  • 成功设置时显示绿点和 Yaw Speed: X 或 Pitch Speed: X

  • 设置失败时显示红环和错误消息。节点将在以下情况下报告错误：

    • 无效输入值（非数字）
    • 空输入值

获取电机角度​

该节点检索偏航（水平）或俯仰（垂直）电机的当前位置并输出角度。这对于监控相机的当前方向或在流程中实现基于位置的逻辑很有用。

示例：使用按钮获取当前偏航电机角度位置

仪表板由以下流程构成：

按钮 UI 节点将触发获取电机角度节点，然后将结果解析给文本 UI 节点。 您也可以将下面的 json 导入到空流程中以获得此示例：

[{"id":"24bca102bda2cc7b","type":"ui-button","z":"4c965edca3cbeb30","group":"e339fda5d481fc57","name":"","label":"Get Angle","order":0,"width":0,"height":0,"emulateClick":false,"tooltip":"","color":"","bgcolor":"","className":"","icon":"","iconPosition":"left","payload":"","payloadType":"str","topic":"topic","topicType":"msg","buttonColor":"","textColor":"","iconColor":"","enableClick":true,"enablePointerdown":false,"pointerdownPayload":"","pointerdownPayloadType":"str","enablePointerup":false,"pointerupPayload":"","pointerupPayloadType":"str","x":180,"y":200,"wires":[["254d3292e774ea35"]]},{"id":"e339fda5d481fc57","type":"ui-group","name":"get angle","page":"d682a21c64a5b02a","width":"6","height":"1","order":1,"showTitle":true,"className":"","visible":"true","disabled":"false","groupType":"default"},{"id":"d682a21c64a5b02a","type":"ui-page","name":"Page 1","ui":"a6b81038728cf4fb","path":"/page1","icon":"home","layout":"grid","theme":"d7858d0ba6eee558","breakpoints":[{"name":"Default","px":0,"cols":3},{"name":"Tablet","px":576,"cols":6},{"name":"Small Desktop","px":768,"cols":9},{"name":"Desktop","px":1024,"cols":12}],"order":1,"className":"","visible":"true","disabled":"false"},{"id":"a6b81038728cf4fb","type":"ui-base","name":"My Dashboard","path":"/dashboard","appIcon":"","includeClientData":true,"acceptsClientConfig":["ui-notification","ui-control"],"showPathInSidebar":false,"headerContent":"page","navigationStyle":"default","titleBarStyle":"default","showReconnectNotification":true,"notificationDisplayTime":1,"showDisconnectNotification":true},{"id":"d7858d0ba6eee558","type":"ui-theme","name":"Default Theme","colors":{"surface":"#ffffff","primary":"#0094CE","bgPage":"#eeeeee","groupBg":"#ffffff","groupOutline":"#cccccc"},"sizes":{"density":"default","pagePadding":"12px","groupGap":"12px","groupBorderRadius":"4px","widgetGap":"12px"}}]

配置​

电机选择：

  • 偏航轴（左右）：获取水平运动电机的角度
  • 俯仰轴（上下）：获取垂直运动电机的角度

单位：

  • 以小数输出：以十进制度数输出角度值（例如，180.23°）
  • 以整数输出：以表示百分之一度的整数格式输出角度值（例如，18023 = 180.23°）

输入​

任何输入消息都会触发节点读取当前电机角度。输入消息的内容不会被使用。

输出​

节点在 msg.payload 属性中输出当前角度值：

// With "Output in decimal" selected
{
    "payload": 90.5
}

// With "Output in integer" selected
{
    "payload": 9050
}

单位：

  • 原始整数值：电机单位（百分之一度，偏航为 0-36000，俯仰为 0-18000）
  • 转换后的十进制值：度数（偏航为 0° 到 360°，俯仰为 0° 到 180°）

状态显示​

节点在其状态中显示当前角度：

  • 查询电机时显示蓝点和 Reading
  • 成功获取时显示绿点和 Yaw: X° 或 Pitch: X°
  • 如果另一个查询已在进行中，显示黄色环和 Busy
  • 如果获取失败，显示红色环和错误消息
    • 与电机的通信错误
    • 来自电机的无效响应
    • 并发请求（将显示 Busy 状态）

获取电机速度​

该节点读取存储在全局上下文中的偏航（水平）或俯仰（垂直）电机的当前速度值。此速度值在其他电机控制节点使用 SocketCAN 发送移动命令时使用。

示例：使用 injection node 获取电机速度并解析到调试窗口

通过点击注入节点，您将在调试窗口中看到当前偏航电机速度。

配置​

  • 偏航轴（左右）：获取水平移动电机的速度设置
  • 俯仰轴（上下）：获取垂直移动电机的速度设置
  • 速度值以 dps/LSB（度每秒/最低有效位）为单位测量，这是电机速度控制的分辨率。有效范围为 0 到 65535，云台的典型值在 50 到 720 之间。

输入​

任何输入消息都会触发节点从全局上下文中读取当前电机速度。输入消息的内容不被使用。

输出​

节点在 msg.payload 属性中输出当前速度值：

{
  "payload": 90
}

状态显示​

节点在其状态中显示当前速度值：

  • 成功获取时显示绿点和 Speed: X
  • 获取失败时显示红环和错误消息

角度转 CAN​

该节点接收数字角度值作为输入，并生成可直接发送到 CAN 总线接口或 CAN 写入节点的 CAN 消息对象。

示例：使用 inject 节点 让偏航轴顺时针或逆时针旋转 30 度。angle to CAN 节点将数字转换为 CAN 命令，并使用 CAN Write 执行命令。

您可以在 inject 节点中设置消息载荷如下：

并为相对偏移设置 angle to CAN 节点：

对于 CAN write，只需添加默认客户端并选择客户端。

配置​

  • 电机选择：选择要控制的电机和控制模式：

    • 偏航轴（左右）：水平移动

    • 俯仰轴（上下）：垂直移动

    • 绝对位置：将电机设置到特定角度

    • 相对偏移：按相对量移动电机

  • 单位：输入值格式：
    • 十进制输入：输入值为十进制度数（例如，180.23°）
    • 整数输入：输入值为整数格式，表示百分之一度（例如，18023 = 180.23°）

输入​

指定角度值的来源：

  • msg.xxx：使用 msg 中的值
  • flow.xxx：使用流上下文中的值
  • global.xxx：使用全局上下文中的值

输入应为表示目标角度（用于绝对定位）或角度偏移（用于相对角度移动）的数值。

示例：

90.5 - 移动到 90.5 度（使用十进制度数时） 9050 - 移动到 90.5 度（使用电机单位时） -10 - 逆时针移动 10 度（使用相对偏移时） 10 - 顺时针移动 10 度（使用相对偏移时）

输出​

该节点输出可直接发送到 CAN 总线的 CAN 消息对象：

{
  "payload": {
    "id": 0x141,  // Motor ID in hex format (0x141 for Yaw, 0x142 for Pitch)
    "data": [0xA4, 0x00, 0x5A, 0x00, 0x10, 0x27, 0x00, 0x00]  // Command data as byte array
  }
}

注意：321 是偏航电机（ID 141）的十六进制格式，322 是俯仰电机（ID 142）的十六进制格式。

命令格式​

输出的 CAN 消息遵循此格式，详细信息请访问最新电机手册：

绝对位置命令​
  • 字节 0：命令类型（0xA4）
  • 字节 1：方向（0x00）
  • 字节 2-3：速度（2 字节，小端序）
  • 字节 4-7：角度（4 字节，小端序）
相对偏移命令​
  • 字节 0：命令类型（0xA8）
  • 字节 1：方向（0x00）
  • 字节 2-3：速度（2 字节，小端序）
  • 字节 4-7：偏移量（4 字节，小端序）
角度限制​
  • 偏航：-180° 到 +180°
  • 俯仰：-90° 到 +90°

超出这些范围的值将自动限制在允许的范围内。

状态显示​

节点在其状态中显示当前角度：

  • 绿点显示 命令 ID + 电机 ID + 移动度数

Can Write​

CAN Write 节点允许您向 CAN 总线设备发送命令帧并接收其响应帧。它特别适用于查询设备状态、发送控制命令和监控来自 CAN 总线设备的响应。

使用示例如上面的 angle to CAN 节点所示。

配置​

  • 名称：节点的可选名称
  • 客户端：选择要使用的 CAN 总线配置（必须在 CAN-config 节点中配置）

输入​

输入支持两种格式：

格式 1：字符串格式（推荐）​

格式为 ID#DATA 的字符串，其中 ID 是十六进制的 CAN 标识符，DATA 是点分隔的十六进制字节。

示例：141#c1.0a.64.00.00.00.00.00

格式 2：对象格式​

具有以下结构的对象：

{
  "id": "141",
  "data": ["A4", "00", "2C", "01", "50", "46", "00", "00"]
}

其中：

  • id：CAN 标识符，以字符串形式表示（十六进制格式，不带 0x 前缀）
  • data：十六进制数据字节数组（不带 0x 前缀）

输出​

节点输出具有以下结构的对象：（有关每个 CAN 命令的详细信息，请访问最新电机手册）

{
  "payload": "141#90.00.AB.02.3C.4C.91.49",
  "details": {
    "id": "141",
    "data": ["90", "00", "AB", "02", "3C", "4C", "91", "49"],
    "raw": "90.00.AB.02.3C.4C.91.49"
  },
  "timestamp": 1632048172456,
  "topic": "can-response"
}

其中：

  • payload：格式为 ID#DATA 的字符串
  • details：包含详细信息的对象：
    • ID：CAN 标识符（与请求相同）
    • data：十六进制响应字节数组
    • raw：响应字节的点分隔字符串
  • timestamp：接收响应的时间
  • topic：设置为 "can-response"

示例​

请求（输入字符串）：

141#90.00.00.00.00.00.00.00

响应（输出）：

{
  "payload": "141#90.00.AB.02.3C.4C.91.49",
  "details": {
    "id": "141",
    "data": ["90", "00", "AB", "02", "3C", "4C", "91", "49"],
    "raw": "90.00.AB.02.3C.4C.91.49"
  },
  "timestamp": 1632048172456,
  "topic": "can-response"
}
响应处理​

节点等待来自 CAN 设备的响应，并自动过滤响应帧，以确保您收到针对特定命令的相关响应。

超时​

如果在配置的超时时间内未收到响应，节点将输出错误消息。

错误处理​

节点将在以下情况下报告错误：

  • 无效的输入格式
  • CAN 总线通信错误
  • 响应超时

CAN to Angle​

该节点接收 CAN 消息对象作为输入，并提取电机 ID、命令类型和角度/偏移值。它支持绝对位置命令 (A4)、相对偏移命令 (A8) 和状态查询命令 (94)。

配置​

输入字段允许您指定包含 CAN 消息对象的消息属性、流上下文或全局上下文变量。默认情况下，它使用 msg.payload。

输入​

输入应该是具有以下结构的 CAN 消息对象：

{
  "id": 0x141,  // Motor ID in hex format (0x141 for Yaw, 0x142 for Pitch)
  "data": [...]  // Byte array containing the command data (8 bytes)
}

Example:

{
  "id": 0x141,
  "data": [0xA4, 0x00, 0x5A, 0x00, 0x10, 0x27, 0x00, 0x00]
}
命令验证​

该节点包含高级验证功能，确保只处理有意义的数据命令：

  • 94 命令：剩余字节不能全部为零（这表示查询而非响应）
  • A4/A6 命令：第二个字节必须是 0x00 或 0x01 才被认为有效（排除像 0x2F 这样的 ACK 响应）
  • A8 命令：第二个字节必须是 0x00 才被认为有效

这些验证规则防止处理 ACK 响应和查询命令，避免产生错误的角度计算。

单位​
  • 十进制输出：以十进制度数输出角度值（例如，180.23°）
  • 整数输出：以表示百分之一度的整数格式输出角度值（例如，18023 = 180.23°）

输出​

该节点输出包含解码信息的 JSON 对象：

对于选择了"十进制输出"的绝对位置命令 (A4)：

{
    "payload": {
        "motorId": 0x141,
        "angle": 90.5
    }
}

For absolute position commands (A4) with "Output in integer" selected:

{
    "payload": {
        "motorId": 0x141,
        "angle": 9050
    }
}

For relative offset commands (A8) with "Output in decimal" selected:

{
    "payload": {
        "motorId": 0x142,
        "offset": 5.0
    }
}

For status query commands (94) with "Output in decimal" selected:

{
    "payload": {
        "motorId": 0x141,
        "status": true,
        "angle": 90.5
    }
}
电机 ID​
  • 偏航电机（水平）：0x141
  • 俯仰电机（垂直）：0x142
命令类型​
  • 0xA4：绝对位置命令
  • 0xA8：相对偏移命令
  • 0x94：状态查询命令

默认流程说明​

默认流程是一个示例，展示了如何使用仪表板 UI 调色板、视觉 AI 调色板和 reCamera 调色板来构建一个可以预览摄像头、跟踪特定对象并控制电机的仪表板。仪表板如下所示：

我们将分解每个单独的功能，帮助您更好地理解这个流程。

自动跟踪​

流程的这一部分处理自动跟踪功能。

  • 模型节点：运行 YOLO 模型并输出检测结果，如检测框的 x、y、w、h、对象 ID。

  • 函数 get_target_box 节点：函数节点仅提取所需对象的边界框信息。算法选择最大的边界框，通常是最近或最相关的跟踪目标。

  • 函数 control_motor 节点：计算此边界框中心与摄像头帧中心之间的偏移量。

  • 设置电机偏移节点：接收偏移值，然后解析 CAN 命令到电机，以保持目标在帧中居中。

  • 函数 get_track_target 节点：将 Yolo 算法中的对象 ID 与实际对象名称匹配，并更新全局变量 trackTarget。

  • 下拉列表 UI 节点：在仪表板中提供下拉列表 UI。用户可以实时选择 TrackTarget。

  • 函数 save_track_target 节点：从下拉列表交互中更新 TrackTarget。

  • 函数 get_track_enable 节点：获取全局变量 trackEnabled 的状态。

  • 跟踪启用按钮组节点：在仪表板中提供切换按钮 UI，供用户启用或禁用自动跟踪。

  • 函数 save_track_enabled 节点：更新全局变量 trackEnabled 是否启用。

手动控制​

手动控制流程允许用户通过与 UI 滑块交互来移动云台电机。

  • 摇杆节点：使用模板 UI 节点绘制交互式摇杆，将运动数据解析到下一个节点。

  • 设置双电机角度节点：选择同时设置双轴配置。使用从摇杆解析的 json 同时控制电机运动。请注意，这控制的是图像的运动，而不是物理云台的实际方向。

  • 获取电机角度节点：在设备上电时检索偏航和俯仰电机的初始位置，并与滑块 UI 节点同步。

  • 获取电机速度节点：在设备上电时检索偏航电机的初始速度，并与滑块 UI 节点同步。

  • 滑块 UI 节点：在仪表板上提供滑块 UI 供用户与电机交互。注意我们这里只使用一个速度滑块来同时控制两个电机的速度。您可以使用 2 个节点为两个电机分配不同的速度。

  • 设置电机角度节点：从滑块 UI 节点接收数据，并解析 CAN 命令执行电机到特定位置。

  • 设置电机速度节点：从滑块 UI 节点接收数据，并更新电机速度的全局变量，准备与位置命令一起发送。

快捷按钮​

  • 按钮 UI 节点：在仪表板上提供按钮 UI 供用户与云台交互。点击时，节点将发送分配的值：

    • 休眠：

      {"yaw_angle":180, "yaw_speed":360, "pitch_angle":175, "pitch_speed":360}

    • 待机：

      {"yaw_angle":180, "yaw_speed":360,"pitch_angle":90, "pitch_speed":360}

    • 校准：触发执行节点

    • 紧急停止：触发执行节点

通过点击这些按钮，trackEnabled 也会被更新为禁用状态以停止自动跟踪（如果它是开启的）。

  • 执行节点：运行系统命令并返回其输出。您可以为云台执行任何 bash 脚本：

    • 校准：

      gimbal cali

    • 紧急停止：

      gimbal stop 1; gimbal stop 2

      如果您在终端中输入 gimbal，可以查看所有可用的脚本。

CAN 节点​

此示例未显示在仪表板上，因为它没有任何 UI 节点。这是工作区中的一个示例，演示如何使用以下节点。

  • CAN 读取节点：持续监听配置接口上的 CAN 消息，并以标准化格式输出它们。

  • CAN 转角度：解码并将从 CAN 总线读取的原始数据转换为角度值。

  • 注入节点：为 角度转 CAN 节点解析 30 度来移动电机。

  • 角度转 CAN：接受数字角度值（在此情况下为 30）作为输入，并生成可直接发送到 CAN 总线接口或 CAN 写入节点的 CAN 消息对象。

  • CAN 写入：向 CAN 总线设备发送命令帧并接收其响应帧。在这种情况下，它将解析

    "payload": {
        "id": 0x141,  // 十六进制格式的电机 ID（偏航为 0x141，俯仰为 0x142）
        "data": [0xA8, 0x00, 0x5A, 0x00, 0xb8, 0xb, 0x00, 0x00]  // 字节数组形式的命令数据
    }

    到 CAN 命令以逆时针旋转 30 度。

PID 控制​

请查看此处关于PID节点的文档。

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们在这里为您提供不同的支持，以确保您使用我们产品的体验尽可能顺畅。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

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