Eskimue/ExoMy_Cuno

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Eskimue 5b1ac5fe62 GPS neustart eingebaut

2026-05-25 16:34:07 +02:00

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CUNO – Admin-Dokumentation

Stand: 2026-05-21

1. Hardware & Betriebssystem

Eigenschaft	Wert
Hardware	Raspberry Pi 4 Model B Rev 1.4
Betriebssystem	Debian GNU/Linux 13 (Trixie)
Kernel	6.12.75+rpt-rpi-v8 (64-bit ARM)
Python	3.13.5
Docker	26.1.5

2. Raspberry Pi – Zugangsdaten

Eigenschaft	Wert
Hostname	`ExoMyCuno`
Benutzer	`pi`
Passwort	`Sonneberg`
LAN-IP	`192.168.1.83`
WLAN-IP	`192.168.1.9`

SSH-Zugang:

ssh pi@192.168.1.9

3. WLAN-Logik

Der Rover wählt automatisch das beste verfügbare Netzwerk. Ein Hintergrunddienst (exomy-wifi-fallback) prüft alle 20 Sekunden die Verbindung und schaltet bei Bedarf um.

Prioritätenreihenfolge

Priorität	SSID	Typ	Wann aktiv
1 (höchste)	`eskimue.de`	Heimnetz	wenn im Heimnetz
2	`4pi`	Mobiler Hotspot	wenn unterwegs mit Handy
3 (Fallback)	`CUNO`	Eigener AP des Rovers	wenn kein bekanntes WLAN erreichbar

Netzwerk-Passwörter

SSID	Passwort
`4pi`	`st89Saf6H86n`
`CUNO` (Rover-AP)	`astr0cun042`

Verhalten im Detail

Ist eskimue.de erreichbar → Verbindung wird hergestellt und gehalten.
Ist eskimue.de nicht erreichbar, aber 4pi sichtbar → Verbindung mit 4pi.
Ist keines der beiden Netze erreichbar → Rover öffnet den eigenen WLAN-Hotspot CUNO.
Sobald ein besser priorisiertes Netz wieder verfügbar wird, schaltet der Dienst automatisch zurück.

Eigener Access Point (CUNO)

Wenn der Rover als AP läuft, ist er unter einer festen IP erreichbar:

Eigenschaft	Wert
SSID	`CUNO`
Passwort	`astr0cun042`
IP des Rovers	`192.168.50.1`
Sicherheit	WPA2-PSK

Browser-Adresse im AP-Modus: http://192.168.50.1:8000/

4. Offene Ports und Dienste

Alle Dienste laufen auf dem Host (Raspberry Pi), nicht im Docker-Container.

Port	Dienst	Beschreibung
`8000`	Web-GUI	Haupt-Steuerseite und Admin-Seite (Python HTTP-Server im Container)
`8081`	Kamerastream (Quelle)	Rohstream direkt von der Kamera, kein Delay. Nur intern genutzt.
`8082`	Admin-API	REST-API für Systemsteuerung (Neustart, Status, Delay). Kein Browser-Frontend.
`8083`	Video-Delay-Proxy	Kamerastream mit eingestellter Verzögerung. Wird von der Web-GUI gezeigt.
`9090`	ROSBridge WebSocket	Verbindung zwischen Browser und ROS im Container.

Kamera-Signalkette

Kamera (Hardware)
    ↓
libcamera_mjpeg_server  →  Port 8081  (Rohstream, kein Delay)
    ↓
video_delay_proxy       →  Port 8083  (mit Delay, 0–10 s einstellbar)
    ↓
Web-GUI (Browser)

Bei Delay = 0 s wird das Bild sofort weitergegeben (kein echtes Buffern).

5. Webseiten

4.1 Steuerung – `http://<IP>:8000/`

Die Haupt-Steuerseite des Rovers.

Inhalt:

Kamerabild (live, mit Delay wenn eingestellt)
Virtueller Joystick (Maussteuerung)
Modus-Anzeige (Ackermann / Punkt-Drehen / Crabbing)
Systemstatus-Panel (rechts): Verbindung, CPU, RAM, Temp, WLAN, Uptime, Speicher

Besonderheiten:

Physischer Controller und Web-Joystick können gleichzeitig betrieben werden.
Wenn die Web-GUI aktiv gesteuert hat, wird der physische Controller für 2 Sekunden ignoriert (Prioritätslogik).
Moduswechsel vom physischen Controller werden in der Web-GUI sofort angezeigt.
Die Joystick-Spiegelanzeige zeigt, welche Eingaben der physische Controller gerade sendet.

4.2 Admin-Seite – `http://<IP>:8000/admin.html`

Systemverwaltung des Rovers. Die Seite ist passwortgeschützt — bei jedem Aufruf wird das Passwort abgefragt.

Eigenschaft	Wert
Passwort	`cuno`

Bereiche:

Aktionen

Schaltfläche	Funktion
GPS-Kaltstart	Sendet einen Kaltstart-Befehl an den GlobalSat BU-353N5 und startet danach den GPS-Knoten neu
GPS neu starten	Startet nur den GPS-Knoten im laufenden ExoMy-Container neu
Kameradienst neu starten	Startet `exomy-camera-stream.service` neu
ExoMy-Container neu starten	Startet Docker-Container `exomy_autostart` neu (ROS, Motoren, Joystick)
Raspberry Pi neu starten	Fährt den Pi neu hoch
Raspberry Pi herunterfahren	Fährt den Pi aus

Dienststatus

Zeigt den Live-Status von Kamera, Admin-API und ExoMy-Container.

Kamera

Eigener Kamera-Tab in der Admin-Seite
Verfügbare Profile:
- 640 x 480
- 1024 x 768
- 1296 x 972
Alle Kamera-Profile sind bewusst 4:3, weil damit beim verwendeten Setup das größte Sichtfeld erhalten bleibt.
Ein Profilwechsel speichert die Auswahl dauerhaft und startet den Kameradienst automatisch neu.

GPS

GPS neu starten startet nur den laufenden GPS-Knoten im Container neu.
GPS-Kaltstart sendet einen Kaltstart-Befehl an den GlobalSat BU-353N5 und startet danach den GPS-Knoten neu.
Ein Kaltstart löscht die bisherigen Hilfsdaten des Empfängers; der nächste Fix dauert deshalb meist deutlich länger.

Motorentest

Link zur separaten Motortest-Seite (siehe 4.3).

Latenz-Simulation

Dropdown 0–10 Sekunden. Verzögert gleichzeitig:

Steuerbefehle (sowohl Web-GUI als auch physischer Controller)
Kamerabild

So lässt sich realitätsnahe Steuerung mit erhöhter Signallaufzeit simulieren (z. B. Mond-Delay ≈ 1 s hin + 1 s zurück → 2 s einstellen).

Systemstatus

Anzeige	Quelle
WLAN-Status	nmcli
WLAN-Signal	nmcli (`AP.SIGNAL`)
IP-Adressen	wlan0
CPU-Temperatur	`/sys/class/thermal/thermal_zone0/temp`
Unterspannung	`vcgencmd get_throttled`
Uptime	`/proc/uptime`
Freier Speicherplatz	Root-Partition

4.3 Motortest – `http://<IP>:8000/admin-motor-test.html`

Separate Testseite zum Kalibrieren und Prüfen einzelner Räder.

Wichtig: Der ExoMy-Container muss für den Motortest gestoppt sein (Schaltfläche auf der Seite). Nach dem Test kann er wieder gestartet werden.

Funktionen:

Lenkung links / rechts je Rad testen
Vorwärts / Rückwärts je Rad testen
Servo-Mittenwerte (Lenkung) einstellen und speichern
Antriebsneutralwert einstellen und speichern

7. Controller-Belegung (Logitech F710)

Der Controller muss im D-Modus (Schalter auf der Rückseite) betrieben werden.

Taste / Achse	Funktion
Linker Stick	Fahren und Lenken
A	Ackermann-Modus (normales Kurvenfahren)
X	Punkt-Drehen (Rover dreht auf der Stelle)
Y	Crabbing (seitliche Fahrt, alle Räder gleich eingeschlagen)
B	(nicht belegt)
START	Motoren ein- / ausschalten (Toggle)
SELECT	(nicht belegt)

Fahrmodi im Detail

Ackermann (Standard):
Normales Kurvenfahren wie ein Auto. Die Vorder- und Hinterräder lenken gegenläufig für einen engen Wendekreis.

Punkt-Drehen:
Der Rover dreht sich auf der Stelle. Alle Räder stehen schräg, der Antrieb dreht links und rechts gegeneinander.

Crabbing:
Alle Räder werden auf den gleichen Winkel eingeschlagen. Der Rover fährt seitlich (wie eine Krabbe). Lenkrichtung folgt dem X-Achsen-Ausschlag des Sticks.

6. Docker-Container

Container `exomy_autostart`

Eigenschaft	Wert
Image	`exomy:latest` (lokal gebaut, basiert auf `ros:melodic`)
ROS-Version	ROS 1 Melodic (Ubuntu 18.04-Basis im Container)
Startet automatisch	ja (`--restart=always`)
Ports (Host → Container)	`8000→8000` (Web-GUI), `8080→8080` (alt, nicht aktiv genutzt), `9090→9090` (ROSBridge)

ROS-Knoten im Container

Knoten	Funktion
`/delay_node`	Puffert `/joy` → `/joy_delayed` mit einstellbarer Verzögerung (0–10 s)
`/f710_joy_node`	Liest den Logitech F710 Controller und publiziert auf `/joy`
`/joystick_parser_node`	Übersetzt Joystick-Eingaben in Rover-Befehle (`/rover_command`)
`/robot_node`	Berechnet Rad-Winkel und -Geschwindigkeiten aus dem Rover-Befehl
`/motors`	Schreibt PWM-Werte auf den Servo-Controller (I²C)
`/rosbridge_websocket`	WebSocket-Brücke zwischen Browser und ROS (Port 9090)
`/rosapi_node`	Erlaubt dem Browser, ROS-Parameter zu lesen/schreiben

ROS-Signalfluss

Controller (USB)
    ↓
/f710_joy_node  →  /joy
                        ↓
              /delay_node  →  /joy_delayed
                                    ↓
Web-GUI (Browser)  →  /joy      /joystick_parser_node
(frame_id="webgui")                 ↓
                            /rover_command
                                    ↓
                            /robot_node
                                    ↓
                            /motor_commands
                                    ↓
                            /motors  (PWM → Servos)

Nützliche Container-Befehle

# Container neu starten
docker restart exomy_autostart

# Shell im Container öffnen
docker exec -it exomy_autostart bash

# ROS-Knoten anzeigen
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rosnode list'

# Alle ROS-Topics anzeigen
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rostopic list'

# Delay-Parameter im ROS lesen/setzen
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rosparam get /delay_seconds'
docker exec exomy_autostart bash -c 'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rosparam set /delay_seconds 2.0'

# Alten Image-Schrott aufräumen (dangling images)
docker image prune -f

8. Systemdienste (Übersicht)

Alle laufen auf dem Raspberry Pi als systemd-Dienste:

Dienst	Beschreibung	Startet automatisch
`exomy-camera-stream`	MJPEG-Kamerastream auf Port 8081	ja
`exomy-video-delay`	Delay-Proxy auf Port 8083	ja
`exomy-admin-api`	REST-API auf Port 8082	ja
`exomy-wifi-fallback`	WLAN-Priorisierung und AP-Fallback	ja

Der Docker-Container exomy_autostart enthält ROS und startet ebenfalls automatisch (via docker run --restart=always oder manuell).

Nützliche SSH-Befehle

# Dienststatus prüfen
systemctl status exomy-camera-stream
systemctl status exomy-video-delay
systemctl status exomy-admin-api

# Dienst neu starten
sudo systemctl restart exomy-camera-stream

# Container-Status
docker ps

# Container-Logs
docker logs exomy_autostart

# ROS-Topic live anzeigen (im Container)
docker exec exomy_autostart bash -c \
  'source /opt/ros/melodic/setup.bash && rostopic echo /rover_command'

# Aktuellen Delay prüfen
cat /tmp/exomy_delay.txt

9. Latenz-Simulation – technischer Hintergrund

Die Verzögerung wirkt auf zwei Ebenen gleichzeitig:

Steuerbefehle (ROS-Ebene):
Der delay_node puffert alle Joystick-Nachrichten vom Topic /joy und gibt sie verzögert auf /joy_delayed aus. Der Joystick-Parser liest nur /joy_delayed.
Kamerabild (Host-Ebene):
Der video_delay_proxy puffert JPEG-Frames aus Port 8081 mit Timestamps. Beim Abruf wird der Frame geliefert, der zum Zeitpunkt jetzt − Delay aufgezeichnet wurde.

Der eingestellte Wert wird in /tmp/exomy_delay.txt gespeichert und von beiden Komponenten gleichzeitig gelesen. Änderungen über die Admin-Seite wirken sofort.

10. Bekannte Eigenheiten

Crabbing: Funktioniert softwareseitig, mechanische Einstellung der Einzelräder ist noch nicht abgeschlossen.
Containerstart: Niemals sudo docker run ... nutzen – das falsche Home-Verzeichnis wird gemountet.
Browser-Cache: Nach GUI-Updates ggf. Shift+F5 (Hard Reload) im Browser nötig.
Port 8081 direkt: Erreichbar für Debug-Zwecke, zeigt immer das Live-Bild ohne Delay.

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