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VisbotClient - Visbot 机器人控制客户端

📋 项目概述

VisbotClient 是一个 Android 应用程序，用于控制 Visbot 机器人（Rosa 版本）的舵机和电机。该应用通过 IPC（进程间通信）与机器人的系统服务进行交互，实现了完整的机器人控制功能。

主要特性

  • ✅ 舵机控制 - 控制机器人头部舵机旋转
  • ✅ 电机控制 - 控制机器人移动（前进、后退、左转、右转）
  • ✅ IPC 通信 - 通过 Master 服务与系统服务通信
  • ✅ 会话管理 - 使用 Robot.globalContext() 管理资源竞争
  • ✅ 小屏幕适配 - 针对 320x240 分辨率优化的 UI

技术栈

  • 开发语言: Java
  • 目标平台: Android 5.1 (API Level 22)
  • 构建工具: Gradle 8.7
  • SDK: Visbot Rosa SDK (rosa.jar)
  • 签名: Android 系统签名 (platform.pk8/platform.x509.pem)

🏗️ 技术架构

系统架构图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                     VisbotClient App                        │
│  ┌──────────────────┐          ┌──────────────────┐        │
│  │ ServoController  │          │ MotorController  │        │
│  │     Client       │          │     Client       │        │
│  └────────┬─────────┘          └────────┬─────────┘        │
│           │                              │                  │
│           └──────────┬───────────────────┘                  │
│                      │                                      │
│           ┌──────────▼──────────┐                          │
│           │  Robot.globalContext()                         │
│           │  (rosa.jar SDK)     │                          │
│           └──────────┬──────────┘                          │
└──────────────────────┼──────────────────────────────────────┘
                       │ IPC (Binder)
┌──────────────────────▼──────────────────────────────────────┐
│              Master Service (系统服务)                       │
│  ┌──────────────────┐          ┌──────────────────┐        │
│  │  Servo Service   │          │ Locomotion       │        │
│  │                  │          │ Service          │        │
│  └────────┬─────────┘          └────────┬─────────┘        │
└───────────┼──────────────────────────────┼──────────────────┘
            │                              │
┌───────────▼──────────────────────────────▼──────────────────┐
│                    硬件层                                    │
│         舵机硬件                    电机硬件                 │
└─────────────────────────────────────────────────────────────┘

核心组件

1. ServoControllerClient

  • 功能: 控制舵机旋转
  • 实现方式: 使用 Robot.globalContext().getSystemService("servo")
  • 主要方法:
    • rotate(int servoId, float angle) - 旋转到指定角度
    • center() - 归中所有舵机

2. MotorControllerClient

  • 功能: 控制机器人移动
  • 实现方式: 使用 Robot.globalContext().getSystemService("locomotion")
  • 主要方法:
    • moveForward(speed, duration) - 前进
    • moveBackward(speed, duration) - 后退
    • turnLeft(speed, angle) - 左转
    • turnRight(speed, angle) - 右转
    • stop() - 紧急停止

3. Robot SDK (rosa.jar)

  • 来源: /system/framework/rosa.jar
  • 核心类:
    • Robot - SDK 入口，提供服务注册和初始化
    • GlobalContext - 全局上下文，用于获取系统服务
    • ServoController - 舵机控制接口
    • LocomotionController - 电机控制接口

🚀 快速开始

环境要求

  • JDK: 1.8 或更高
  • Android SDK: API Level 22 (Android 5.1)
  • Gradle: 8.7
  • ADB: 用于安装和调试

构建项目

# 进入项目目录
cd VisbotClient

# 清理并构建 Debug 版本
.\gradlew.bat clean assembleDebug

# 构建成功后，APK 位于：
# app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk

安装到设备

# 安装 APK
adb install -r app/build/outputs/apk/debug/app-debug.apk

# 强制停止旧版本
adb shell am force-stop com.example.visbotclient

# 启动应用
adb shell am start -n com.example.visbotclient/.MainActivity

查看日志

# 清除旧日志
adb logcat -c

# 实时查看应用日志
adb logcat | Select-String -Pattern "VisbotClient|ServoController|MotorController|MainActivity"

# 或者使用 grep (Linux/Mac)
adb logcat | grep -E "VisbotClient|ServoController|MotorController|MainActivity"

📱 功能说明

舵机控制

参数说明

  • 舵机 ID: 1-6（对应不同的舵机）
  • 角度范围: -180° 到 +180°
  • 速度: 0-100（百分比）

使用示例

ServoControllerClient servoController = new ServoControllerClient(context);

// 旋转舵机 1 到 90 度
servoController.rotate(1, 90.0f);

// 所有舵机归中
servoController.center();

日志示例

ServoControllerClient: Rotating servo 1 to angle 90.00
MST|LoggingHandler: resultType='success', code=0

电机控制

参数说明

移动速度 (movingSpeed):

  • 范围: 0.0 - 1.0
  • 正值 = 前进，负值 = 后退
  • 默认: 0.3

转向速度 (turningSpeed):

  • 范围: 度/秒
  • 正值 = 逆时针（左转），负值 = 顺时针（右转）
  • 默认: 30.0 度/秒

持续时间 (duration):

  • 单位: 毫秒
  • 0 = 持续移动（直到下一个命令）
  • 默认: 1000ms

使用示例

MotorControllerClient motorController = new MotorControllerClient(context);

// 前进 1 秒
motorController.moveForward(0.3f, 1000);

// 后退 1 秒
motorController.moveBackward(0.3f, 1000);

// 左转 90 度
motorController.turnLeft(30.0f, 90.0f);

// 右转 90 度
motorController.turnRight(30.0f, 90.0f);

// 紧急停止
motorController.stop();

关键实现细节

前进/后退:

// 前进: movingSpeed > 0, movingAngle = 0
new LocomotionOption.Builder()
    .setMovingSpeed(Math.abs(speed))
    .setMovingAngle(0)
    .build();

// 后退: movingSpeed < 0, movingAngle = 0
new LocomotionOption.Builder()
    .setMovingSpeed(-Math.abs(speed))
    .setMovingAngle(0)
    .build();

左转/右转:

// 左转: turningSpeed > 0 (逆时针)
new LocomotionOption.Builder()
    .setTurningSpeed(Math.abs(speed))
    .setTurningAngle(Math.abs(angle))
    .build();

// 右转: turningSpeed < 0 (顺时针)
new LocomotionOption.Builder()
    .setTurningSpeed(-Math.abs(speed))
    .setTurningAngle(Math.abs(angle))
    .build();

日志示例

MotorControllerClient: Moving forward: speed=0.30, duration=1000 ms
MotorControllerClient: locomote() promise created successfully
MST|LoggingHandler: resultType='success', code=0

🔧 IPC 通信详解

详细的 IPC 通信实现请参考 IPC通信实现指南.md

通信流程

  1. 初始化 Robot SDK

    Robot.initialize(context.getApplicationContext());

  2. 获取系统服务

    ServoController servoController = 
    Robot.globalContext().getSystemService("servo");

LocomotionController locomotionController = 
    Robot.globalContext().getSystemService("locomotion");

  3. 调用服务方法

    // 舵机控制
ProgressivePromise<Void, ServoException, ServoProgress> promise = 
    servoController.rotate(servoId, angle);

// 电机控制
ProgressivePromise<Void, LocomotionException, LocomotionProgress> promise = 
    locomotionController.locomote(option);

  4. 会话管理

    • Robot.globalContext() 自动管理会话
    • 自动处理资源竞争（navigation, recharging）
    • 支持请求中断和优先级管理

📂 项目结构

VisbotClient/
├── app/
│   ├── src/main/
│   │   ├── java/com/example/visbotclient/
│   │   │   ├── MainActivity.java              # 主界面
│   │   │   ├── servo/
│   │   │   │   └── ServoControllerClient.java # 舵机控制客户端
│   │   │   ├── motor/
│   │   │   │   └── MotorControllerClient.java # 电机控制客户端
│   │   │   └── master/
│   │   │       ├── MasterConnection.java      # Master 服务连接（已废弃）
│   │   │       └── MasterServiceProxy.java    # Master 服务代理（已废弃）
│   │   ├── res/
│   │   │   └── layout/
│   │   │       └── activity_main.xml          # UI 布局（320x240 优化）
│   │   └── AndroidManifest.xml                # 应用配置
│   ├── libs/
│   │   └── rosa.jar                           # Visbot SDK
│   └── build.gradle                           # 应用构建配置
├── keystore/
│   ├── platform.pk8                           # 系统签名私钥
│   └── platform.x509.pem                      # 系统签名证书
├── gradle/                                    # Gradle 配置
├── build.gradle                               # 项目构建配置
├── settings.gradle                            # 项目设置
├── README.md                                  # 本文档
└── IPC通信实现指南.md                         # IPC 通信详细文档

🐛 调试技巧

查看 Master 服务日志

adb logcat | Select-String -Pattern "MST"

查看服务调用详情

adb logcat | Select-String -Pattern "MST\|LoggingHandler"

查看会话管理

adb logcat | Select-String -Pattern "MST\|CompetitionManager"

查看应用崩溃

adb logcat | Select-String -Pattern "AndroidRuntime"

📝 开发历程

关键技术突破

  1. IPC 通信方案演进

    • 初期：自定义 IPC 实现（失败）
    • 最终：使用 Robot.globalContext() SDK（成功）

  2. 电机控制参数发现

    • 前进/后退：通过 movingSpeed 符号控制（正=前进，负=后退）
    • 左转/右转：通过 turningSpeed 符号控制（正=逆时针，负=顺时针）

  3. UI 适配

    • 针对 320x240 小屏幕优化
    • 添加 ScrollView 支持滚动
    • 减小字体和控件尺寸

📄 许可证

本项目为内部开发项目，版权归属于项目所有者。

👥 贡献者

  • 开发者：通过 AI 辅助完成
  • 测试：在 Visbot Rosa 机器人上验证

📞 联系方式

如有问题或建议，请联系项目维护者。

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