夏季學期選了智能移動機器人導論課程，開始接觸移動機器人。作為一門面向大二、大三學生的一門導論式的課程，課程作業其實並不太難，然而我們為了完成課程作業，前前后后還是弄了好幾個星期，以至放了暑假都還要和Qbot在學校呆一段時間。這是為什么呢？網上關於Qbot的資料少得可憐。無論在百度、必應還是谷歌，以Qbot為關鍵詞幾乎搜不到任何有關的資料，甚至連官方網站都不再提供Qbot的支持，因為人家已經升級到Qbot 2了╮(╯-╰)╭
不過最后磕磕絆絆還是搞出來了，這里就把一些經驗寫下來，算是對Qbot的資料補充吧。其他學校不清楚，但是我校學弟學妹應該還是很需要這樣的東西的。
1、Qbot簡介
Qbot全稱Quanser Qbot，是一個類似於掃地機器人的輪式移動機器人，擁有兩個獨立的驅動輪，一個萬向隨動輪，一個定向隨動輪，配置有五個距離傳感器，一個攝像頭，一個壓力傳感器。除此之外，Qbot還提供外接傳感器的接口。Qbot大概長下面這樣：
對Qbot的控制和編程主要通過Matlab Simulink進行，當然，官方會提供一些已經寫好了的Simulink模塊(需要安裝QUARC)。Qbot自帶WiFi熱點，PC通過連接Qbot的WiFi熱點來和Qbot通信。
2、開發環境配置
上面說到要控制Qbot需要通過Matlab Simulink，同時還依賴於QUARC，因此開發環境的配置主要是安裝QUARC和Matlab。另外，還有模塊的配置。
1、Matlab的安裝
QUARC支持的Matlab版本為2012~2014，因此需要安裝這之間版本的Matlab。安裝Matlab又是一個深坑，不過網上關於Matlab安裝過程中的各種問題都有了較好的解決方案了，如果遇到問題，直接百度就好。我安裝Matlab 2014a時曾遇到"找不到VCREDIST.MSI"的問題，在這個帖子的3L找到解決方案，如果各位同樣遇到這個問題，可以參考一下。
2、QUARC的安裝
老師提供的QUARC程序版本為2.4.878，在官網我沒有找到QUARC程序的下載頁面。下邊就以QUARC 2.4.878的安裝為例簡要說明:
- 安裝Visual Studio 2010~2012 中的一個版本，微軟良心，Visual Studio的安裝非常省心，這里不多說，值得注意的是，QUARC 2.4.878是不支持Visual Studio 2013的；（安裝VS是因為QUARC是依賴於VS的）
- 雙擊install_quarc安裝，會彈出一個Compatibility Checking窗口提示是否通過了軟件的檢查，如果沒有通過檢查，則要倒回去看看是不是Matlab或者Visual Studio的安裝不成功；
- 選擇license進行認證，license文件后綴為lic；
3、Simulink模塊的配置
好了，安裝完上面三個軟件以后，就可以開始連接Qbot了。點開網絡連接，查看無線網里是否有一個名為GSAH的網絡，如果有直接連接，如果沒有，則需要按手動添加該網絡。實測win7、win8均能搜到該網絡，win8.1則無法搜到。因此如果你的操作系統是win8.1 需要按照如下步驟手動添加GSAH網絡（參考）：
1.打開cmd,輸入:netsh wlan show networks，確定有GSAH這個網
2.打開網絡和共享中心/設置新的連接或網絡/手動連接到無線網絡/網絡名：GSAH，安全類型：無身份驗證（開放式）/下一步/關閉
3.在cmd中運行:netsh wlan set profileparameter GSAH connectiontype=ibss
4.以后每次跑程序只要在cmd中:netsh wlan connect GSAH
5.斷開:netsh wlan disconnect
6.要清除以上設置 :netsh wlan delete profile GSAH
然后打開網絡共享中心修改IP地址，如下圖：
IP地址的范圍為：182.168.1.10 ~ 182.168.1.19，如果同時有多台電腦連接，注意IP地址不要沖突。
保存以后，不妨來ping一下Qbot，看看是否已經連接上了。Qbot的IP地址印刷在后部，范圍為182.168.1.20 ~ 182.168.1.254
確認已經連接上以后，可以打開一個Simulink模塊開始嘗試了。例如打開expriment1文件夾中的exp1_cal_d.mdl，如下圖。
點擊QUARC菜單，選擇OPTIONS，或者點擊Simulation ，選擇Model Configration Parameters，打開配置窗口，如下圖。
Code Genetation 中System target file 通過點擊Browse…選擇quarc_linux_verdex.tlc，interface中MEX-file arguments填寫為'-w -d /tmp -uri %u','tcpip://182.168.1.63:17001'，注意IP地址應改為對應Qbot的地址。然后就可以開始bulid，然后連接Qbot，開始你的機器人旅程吧！
Bulid的過程中可能會報一些錯誤，如果你的Simulink模塊中使用了變量（即字母），則在bulid之前，必須要在Matlab命令行中定義並給該變量賦值，否則會報錯；除此之外，interface中MEX-file arguments中的命令格式錯誤也會報錯，注意該命令中的所有標點均為半角，並且沒有空格和制表符，如果實在查不出來的話，可以直接復制上面的命令修改IP地址后使用。連接的過程中也會報錯，一般原因為interface中MEX-file arguments中IP地址填寫錯誤或者Qbot沒有運行相應程序，此時只需再次審察該命令，或者重新bulid，如果仍然無法連接，可嘗試重啟Qbot，重新連接GSAH，並在ping通之后再進行連接操作。
如果使用了視覺相關的模塊，還可能會報出編譯器的錯誤，這是需要打開配置頁面，Code Genetation->QUARC，Compiler一欄下拉選擇CodeSourcery Lite，保存退出，如下圖。
如果沒有安裝該編譯器的話，再次bulid會提示找不到編譯器，因此需要安裝該編譯器。將CodeSourcery Lite編譯器的文件夾codesourcery拷貝到 {安裝目錄}\Quanser\QUARC\mingw32\msys\1.0\local\crosstool下，再次build即可。（該編譯器文件夾由老師提供，可以在此下載）
三、常用模塊介紹
Quanser給的三個實驗里（\Curriculum\Experiment 1，\Curriculum\Experiment 2，\Curriculum\Experiment 3）其實有大量已經build通過的模塊，一般可以通過對這些模塊的部分進行組合來快速達到既定目的。下面簡單介紹一些我經常使用的一些模塊：
1、運動控制（\Curriculum\Experiment 2\Controllers\Exp2_Reactive_Motion_Planning_Polar_Hist.mdl）
x0、y0、theta0：Qbot初始位姿；
right_vel、left_vel：右、左輪速度；
x、y、theta：Qbot當前位姿；
irrange：五個距離傳感器返回的距離值（五維向量）.
2、路徑規划（以\Curriculum\Experiment 2\Controllers\Exp2_Reactive_Motion_Planning_Polar_Hist.mdl為例）
target_xy：目標位置；
robot_xyt：Qbot當前位姿；
vlimit：車輪限速；
dist_thr：距離允許誤差；
ang_thr：角度允許誤差；
hist、ir_heading：配合避障模塊使用，如不使用可直接將相關代碼注釋掉；
method：路徑規划方法，取值為1、2，1：簡單的旋轉調整姿態，2：極坐標控制；
right_vel、left_vel：右、左輪速度；
target_distance：距目標位置的距離.
3、避障（以\Curriculum\Experiment 2\Controllers\Exp2_Reactive_Motion_Planning_Polar_Hist.mdl為例）
robot_xyt：Qbot當前位姿；
ir_range：距離傳感器的返回值（五維向量）；
dist_th：Polar Histogram算法中的the maximum IR range（實在不知道該翻譯成什么），默認取150；
hist、ir_heading：傳遞給路徑規划模塊實現避障.
此外還有\Curriculum\Experiment 3中的視覺模塊也很常用，但只在設計視覺相關的功能時才會用到，而且輸入輸出和上面三個是相通的，因此這里不再介紹。
Enjoy it！
注：1、如果你能得到Qbot的話，本文中的所有資源應該都有渠道獲得，因此這里不提供任何資源的下載；
2、本文僅供參考。