Alexa-управляемый ARDrone 2.0: Голосовой дрон с Raspberry Pi и Hologram Nova

История

Мотивация

После освоения ARDrone 2.0 в предыдущем проекте, мы захотели поднять опыт на новый уровень, интегрировав голосовой интерфейс Alexa. Вызов Alexa & Arduino Smart Home Challenge вдохновил нас построить полнофункциональную голосовую демо-систему дрона.

Ниже — краткое описание нашего процесса.

Мы рассмотрим настройку софта на Raspberry Pi, конфигурацию Alexa Skill и финальные шаги развёртывания.

Настройка софта на Pi

Установите библиотеку Flask-Ask на Pi для предоставления Alexa-совместимой конечной точки:

$ sudo pip install flask-ask

Затем клонируйте репозиторий Wi-Fi управления ARDrone и запустите предоставленный скрипт install.sh для включения удалённого управления через Python.

Настройка Alexa Skill и приложения

Мы создали кастомный Alexa Skill, общающийся с Flask-сервером на Pi. Ngrok даёт серверу публичный HTTPS-эндпоинт, требуемый Alexa.

Пример минимального Flask-Ask приложения (сохраните как app.py):

#!/usr/bin/env python
from flask import Flask
from flask_ask import Ask, statement
import ardrone
import time

app = Flask(__name__)
ask = Ask(app, "/")

# Инициализация дрона и краткая пауза
drone = ardrone.ARDrone()
time.sleep(5)
drone.reset()

@app.route("/")
def home():
    return "Ground Control to Major Tom"

@ask.intent("reset")
def reset():
    drone.reset()
    return statement("resetting")

Запуск сервера:

python app.py

Запуск Ngrok с зарезервированным поддоменом для стабильного HTTPS URL:

./ngrok http -subdomain=<your-subdomain-here> 5000

Важно: Pi подключается к Wi-Fi сети ARDrone, а Hologram Nova обеспечивает сотовую связь для запросов Alexa.

Использовали тариф 250 МБ/мес на Nova — надёжная работа.

Для настройки Alexa Skill перейдите в Amazon Developer Console → Alexa Skills Kit → + Add a New Skill. Следуйте мастеру, заполняя вкладки до зелёных галочек.

• Interaction Model – Intent Schema: скопируйте JSON ниже в редактор.

  {
    "intents": [
      {"intent": "reset"},
      {"intent": "takeoff"},
      {"intent": "land"},
      {"intent": "hover"},
      {"intent": "goForward"},
      {"intent": "goBackward"},
      {"intent": "goLeft"},
      {"intent": "goRight"},
      {"intent": "AMAZON.PreviousIntent"},
      {"intent": "AMAZON.NextIntent"},
      {"intent": "AMAZON.HelpIntent"},
      {"intent": "AMAZON.ScrollUpIntent"},
      {"intent": "AMAZON.ScrollLeftIntent"},
      {"intent": "AMAZON.ScrollDownIntent"},
      {"intent": "AMAZON.ScrollRightIntent"},
      {"intent": "AMAZON.PageUpIntent"},
      {"intent": "AMAZON.PageDownIntent"},
      {"intent": "AMAZON.MoreIntent"},
      {"intent": "AMAZON.NavigateSettingsIntent"},
      {"intent": "AMAZON.StopIntent"}
    ]
  }
  

• Sample Utterances — заполните фразами вроде "takeoff", "land", "go forward" и т.д. (см. оригинальный список).
• Configuration — установите endpoint в HTTPS и вставьте Ngrok URL в Default field. Отключите account linking для демо.
• SSL Certificate — выберите средний вариант: «My development endpoint is a sub‑domain of a domain that has a wildcard certificate from a certificate authority».
• Test — используйте встроенный симулятор для проверки каждого интента.

Когда все вкладки покажут зелёные галочки, опубликуйте скилл на своём Echo через бета-тестирование.

Запуск

Для запуска полной системы:

1. Включите ARDrone и подключите Pi к его Wi-Fi.
2. На Pi активируйте сотовую сеть Hologram Nova:

   $ sudo hologram network connect

   Когда LED Nova станет стабильно синим — сотовая связь активна.
3. Запустите Ngrok с зарезервированным поддоменом (см. выше).
4. Запустите Flask-приложение:

   $ python app.py

5. При зелёных LED дрона можно управлять через Alexa. Если дрон не реагирует, скажите: «Alexa, ask Major Tom to reset».

Источник: MajorTom: Alexa Voice Controlled ARDrone 2.0