\*\*Chotu Robo服务器-Arduino的MCP服务器\*\*
演示
概述
该项目展示了如何集成基于Arduino的机器人技术（使用 节点MCU ESP32 或 Arduino纳米368 板）与 人工智能 使用 MCP（模型上下文协议） 框架来自Anthropic的Claude AI。它通过一个简单的界面在硬件组件和人工智能之间提供无缝连接，用户可以通过手机或电脑控制该界面。
该系统充当 机器人服务器 （命名 Chotu机器人)它可以与各种物理组件（如LED、电机、伺服系统、风扇、传感器等）交互。这些组件可以通过向服务器发送命令进行远程控制，服务器进而通过ESP32或Arduino Nano 368微控制器控制硬件。
这种设置为未来基于人工智能的应用开辟了可能性，例如通过移动或网络应用程序的人工智能助手（如克劳德）控制机器人。
Chotu机器人以两种模式运行：有线模式和无线模式，每种模式都针对不同的用例和硬件配置而设计。
有线模式-Arduino Nano 368
在有线模式下，机器人使用Arduino Nano 368板，代码直接通过USB上传。此模式不支持网络上的实时命令，因为它需要物理USB连接才能运行。机器人运行其预先上传的代码，使其适用于不需要Wi-Fi或网络连接的项目。
无线模式-ESP32支持Wi-Fi的Web服务器
在无线模式下，机器人由ESP32板供电。ESP32连接到您的本地Wi-Fi网络，并启动支持Wi-Fi的web服务器，该服务器通过REST API或WebSocket侦听实时命令。该模式允许机器人与外部设备交互，并控制各种硬件组件，如LED、电机、伺服系统和风扇。
一旦ESP32连接到Wi-Fi，它就会接受实时控制硬件功能的传入命令。这些命令可以从TypeScript MCP服务器或基于Java Spring的MCP服务器发送，允许微控制器硬件和基于AI的自动化、机器人或物联网应用系统之间的无缝集成。
特性
- LED控制：使LED闪烁给定的时间。
- 蜂鸣器控制：在指定时间内鸣响蜂鸣器。
- 电机控制：以一定的速度运行电机一段时间。
- 伺服控制：将伺服电机移动到特定角度。
- 风扇控制：打开/关闭风扇。
- 继电器控制：打开或关闭继电器。
- 传感器读数:
- 阅读 温度 来自传感器。 - 测量 距离 使用超声波传感器。
- AI驱动的命令：使用基于人工智能的提示来控制机器人的移动、启动、停止、转弯和调整速度等动作。
使用的组件
- 节点MCU ESP32 或 Arduino纳米368：负责控制硬件和与服务器通信的微控制器。
- 约翰尼五：用于与硬件组件交互的JavaScript机器人和物联网库。
- MCP框架：模型上下文协议框架，用于处理请求和与外部系统的交互，实现基于人工智能的通信。
- 传感器和执行器:
- 发光二极管 （用于指示状态） - 蜂鸣器 - 伺服电机 - 电机 - 继电器模块 - 超声波距离传感器 - 温度传感器
运作原理
这 Chotu机器人服务器 充当处理来自AI系统的命令的主要枢纽。以下流程概述了系统的工作原理：
- 设置:
- 这 节点MCU ESP32 或 Arduino纳米368 该板连接到各种传感器和执行器（LED、电机等）。 - 这 约翰尼五 库允许服务器通过微控制器控制硬件组件。
- MCP集成:
- 这 McpServer 管理硬件和AI之间的通信。 - 服务器提供多种 工具 （命令）例如 blinkLED, buzz, runMotor, moveServo以及更多。 - 每个工具都与特定的功能相关联，服务器等待来自AI系统的命令来执行这些操作。
- AI控制:
- AI提示 用于触发移动机器人等动作(move-chotu)，控制速度(set-chotu-speed)，并转动机器人(turn-chotu). - AI使用 克劳德 或其他AI助手向服务器发送命令。服务器处理这些命令并相应地与硬件交互。
- 实时通信:
- 标准服务器传输 确保服务器可以连接到外部AI系统并实时执行命令。
- 用户命令:
- AI可以发送用户友好的命令，如 “将Chotu左转” 或 “将速度设置为5” 以控制机器人的行为。
命令和工具
以下是一些可用的命令及其功能：
blinkLED：使LED闪烁指定时间。buzz：激活蜂鸣器一段时间。runMotor：以给定速度启动电机一段时间。moveServo：将伺服电机移动到指定角度。controlFan：打开或关闭风扇。toggleRelay：打开或关闭继电器模块。readTemperature：获取当前温度读数。readDistance：使用超声波传感器测量距离。move-chotu：按特定步骤移动Chotu（通过AI提示）。start-chotu：启动Chotu并准备操作。stop-chotu：停止Chotu并关闭操作。turn-chotu：将Chotu转向指定方向（左或右）。set-chotu-speed：设置Chotu的速度。
如何使用
需求
- 硬件:
- 节点MCU ESP32 或 Arduino纳米368 （或任何支持的Arduino/ESP32板）。 - 各种传感器和执行器（LED、伺服、电机、超声波传感器、温度传感器、继电器）。
- 软件:
- 安装 Node.js. - 安装 约翰尼五 用于硬件控制。 - 使用 MCP-SDK 与AI集成。 - 使用 Arduino集成开发环境 对微控制器进行编程。
设置步骤
- 安装 Node.js 和 约翰尼五:
npm install johnny-five
npm install @modelcontextprotocol/sdk
Set up the ESP32 or Arduino Nano 368 on the Arduino IDE:
Install the ESP32 board support in the Arduino IDE for ESP32 or Arduino Nano 368 board if using.
Connect the NodeMCU ESP32 or Arduino Nano 368 to your computer via USB.
Upload the Code to the Board:
Use the Arduino IDE to upload the provided code to the ESP32 or Arduino Nano 368.运行服务器：
Start the MCP server by running the script. This will set up the server and establish communication with the hardware.
Connect to the AI:
Send commands from the AI system (like Claude) to control the robot.AI命令示例 移动Chotu：
命令：“将Chotu向前移动5步。” 动作：机器人将根据指定的步数移动。 设定速度：
命令：“将速度设置为10。” 动作：机器人的速度将相应地调整。 左转：
命令：“将Chotu左转。” 动作：机器人将向左旋转。
使用MCP检查器进行调试：
npx @modelcontextprotocol/inspector node build/choturobo.js
未来改进
该项目可以作为开发更先进的基于人工智能的机器人系统的基础框架。您可以通过以下方式扩展功能：
- 添加更多传感器 比如相机或麦克风。
- 整合先进的人工智能模型 为了更好的决策。
- 开发移动应用程序或web界面 通过图形界面控制机器人。
- 使用Raspberry Pi:
- 设置：使用Raspberry Pi运行MCP服务器并控制硬件组件。 - 安装:
sudo apt-get update
sudo apt-get install nodejs npm
npm install johnny-five
npm install @modelcontextprotocol/sdk- 连接到基于Java的服务器: - Java服务器设置：创建一个基于Java的MCP服务器来处理请求并与Raspberry Pi通信。 - Java代码示例:
import org.modelcontextprotocol.server.McpServer;
import org.modelcontextprotocol.server.transport.WebSocketTransport;
public class ChotuRoboServer {
public static void main(String[] args) {
McpServer server = new McpServer();
WebSocketTransport transport = new WebSocketTransport("ws://raspberrypi.local:8080");
server.connect(transport);
// Define tools and prompts here
server.tool("blinkLED", params -> {
// Implement LED blinking logic
});
server.start();
}
}- 运行服务器:
javac -cp modelcontextprotocol-sdk.jar ChotuRoboServer.java
java -cp .:modelcontextprotocol-sdk.jar ChotuRoboServer- 将Raspberry Pi连接到Java服务器: - 确保Raspberry Pi和Java服务器位于同一网络上。 - 使用WebSocket或REST API将命令从Java服务器发送到Raspberry Pi。 - 从Java服务器到Raspberry Pi的示例命令：
WebSocketClient client = new WebSocketClient(new URI("ws://raspberrypi.local:8080"));
client.connect();
client.send("{\"command\": \"blinkLED\", \"params\": {\"time\": 5}}");通过遵循这些步骤，您可以使用更高级的功能以及与基于AI和Java的系统的更好集成来增强Chotu Robo项目。