Skip to content

README.md

Latest commit

 

History

History
253 lines (213 loc) · 12.1 KB

README.md

File metadata and controls

253 lines (213 loc) · 12.1 KB
Raw

HYDROSHIP — Dashboard ROV

Dashboard operator ROV: telemetri real-time, visualisasi attitude 3D (three.js), dan umpan kamera. Dibangun dengan HTML/CSS/JS murni di sisi tampilan, jembatan Node.js di tengah, dan UDP ke Raspberry Pi (ROV).

  Browser (dashboard)  <--- WebSocket --->  Node.js server  <--- UDP --->  Raspi (ROV)
   three.js + UI            ws://:8080         server.js        :14551 telemetri
                                                                :14550 command

Struktur

GUI-ROV/
├─ public/                     # dashboard (dibuka di browser)
│  ├─ index.html
│  ├─ css/style.css
│  ├─ images/                  # Logo1.png, Logo2.png
│  ├─ models/                  # rov.fbx (model 3D ROV)
│  ├─ vendor/                  # jsqr.min.js
│  └─ js/
│     ├─ config.js             # << atur IP kamera / model 3D di sini
│     ├─ core.js                # state bersama, WebSocket, util inti
│     ├─ app.js                 # bootstrap, routing antar halaman
│     ├─ model.js                # loader & kontrol model 3D (three.js)
│     ├─ scene.js               # three.js: ROV 3D + cincin kompas
│     └─ pages/                 # satu modul per halaman dashboard
│        ├─ telemetry.js         # telemetri real-time, attitude 3D
│        ├─ camera.js            # umpan kamera + deteksi QR (jsQR)
│        ├─ mission.js           # perencanaan/kontrol misi
│        └─ setup.js             # konfigurasi & pengaturan koneksi
├─ server/
│  ├─ server.js                # jembatan WebSocket <-> UDP + static server
│  ├─ package.json
│  └─ package-lock.json
├─ autonomy/                   # otonomi ROV: visual servo, ArduSub SITL, deteksi QR
│  ├─ control/visual_servo.py   # PBVS (position-based visual servo)
│  ├─ fsm/mission5.py            # finite-state machine misi
│  ├─ vision/qr_detect.py        # deteksi QR payload
│  ├─ tools/                    # kalibrasi kamera, generator marker/checkerboard, tes SITL
│  ├─ rov_link.py               # link komunikasi ke ROV
│  ├─ sitl_mock.py              # mock SITL untuk pengujian tanpa hardware
│  ├─ SITL_SETUP.md              # panduan setup ArduSub SITL (WSL2)
│  ├─ README_SETUP_C.md
│  └─ VERIFIKASI_ARDUSUB.md
├─ image logo/                 # aset logo sumber (Logo1.png, Logo2.png)
├─ raspi_rov_example (notfinish).py   # contoh format UDP di sisi ROV
├─ Rencana.md
└─ README-WORK.md

Menjalankan (uji cepat, tanpa hardware)

cd server
npm install
npm run sim          # server + telemetri palsu

Buka http://localhost:8080. ROV 3D akan bergerak mengikuti data simulasi.

Gunakan npm run sim, bukan npm start sim. Simulator hanya aktif jika server menerima flag persis --sim. npm start sim mengirim kata sim (tanpa strip) sebagai argumen, sehingga server tetap jalan mode LIVE dan dashboard akan mencatat "Telemetri terputus (timeout)". Alternatif setara: npm start -- --sim.

Kesesuaian KKI 2026

GUI memenuhi ketentuan Panduan KKI 2026 §4.7.3:

  • 2 kamera: halaman Camera menampilkan CAM 1 (BOTTOM) & CAM 2 (WALL) bersamaan.
  • Deteksi QR Code: dibaca di browser dengan jsQR dari feed BOTTOM; panel QR menampilkan data + sisi dinding A/B/C/D. Isi QR payload = JSON terstruktur {"mission":5,"team":"HYDROSHIP","type":"payload","id":"A"} (sisi diambil dari id); QR string biasa (mis. SIDE_B) tetap didukung sebagai fallback.
  • Identitas (nama tim, perguruan tinggi) + hari/tanggal/waktu di header (atur di Setup → Team Identity, atau config.js TEAM_NAME/UNIVERSITY).
  • Altitude ROV terhadap dasar kolam = POOL_DEPTH − depth (readout ALT).
  • Gambar disain ROV (model 3D) + trajectory (halaman Mission).
  • Emergency Stop (tombol STOP) menetralkan seluruh thruster.
  • Fitur tambahan: toggle Manual/Autonomous, alarm audio kedalaman berbahaya (ambang DANGER_DEPTH), auto screenshot & logging (aktif saat autonomous + armed).

Deteksi QR & CORS

  • jsQR di-vendor di public/vendor/jsqr.min.js agar jalan offline di venue.
  • Decode QR memakai getImageData pada canvas — ini butuh feed same-origin, jika tidak canvas ter-taint dan decode gagal.
  • Feed kamera diambil lewat proxy server.js: dashboard memuat /cam?url=<url-kamera> (bukan langsung ke IP kamera), sehingga selalu same-origin. Hasilnya video tampil tanpa perlu CORS di server kamera dan QR bisa di-decode. Tidak perlu lagi crossOrigin="anonymous" maupun konfigurasi CORS di mjpg-streamer.
  • Proxy membatasi tujuan ke host LAN privat (127/10/192.168/172.16–31, *.local, localhost) untuk mencegah open-proxy. Override dengan env CAM_ALLOW_ANY=1 bila perlu.
  • Untuk decode QR canvas diperkecil ke maks 800 px agar ringan pada feed 1080p.
  • Fallback tetap ada: tombol "Scan dari gambar" men-decode QR dari berkas gambar.
  • Catatan: proxy hanya aktif saat dijalankan via server.js (bukan penyaji statis lain).

Telemetri terputus (timeout)?

Pesan "Telemetri terputus (timeout)" berarti dashboard tersambung ke server (status ONLINE) tetapi tidak ada telemetri masuk selama >2.5 detik. Penyebab umum:

Perintah Mode Akibat
npm start LIVE, tanpa simulator Tidak ada data kecuali ROV nyata mengirim UDP ke port 14551 → timeout
npm start sim LIVE (flag salah) sim ≠ --sim, simulator mati → timeout
npm run sim SIMULASI Telemetri palsu tiap 100 ms → tidak ada timeout ✅

Untuk uji tanpa hardware selalu pakai npm run sim. Untuk ROV nyata (npm start), pastikan Raspi benar-benar mengirim telemetri UDP ke port 14551.

Menjalankan (dengan ROV nyata)

  1. Atur IP di server/server.js (atau via env): RPI_ADDR = IP Raspberry Pi.
  2. Jalankan server: 
    cd server && npm install && npm start
  3. Di Raspi, kirim telemetri UDP ke IP komputer server, port 14551, dan dengarkan command di port 14550. Lihat raspi_rov_example.py: 
    python3 raspi_rov_example.py --server <IP_KOMPUTER_SERVER>
  4. Buka http://<IP_KOMPUTER_SERVER>:8080 di laptop operator.

Wireless dilarang aturan KKI — pastikan semua lewat kabel Ethernet umbilical, satu subnet (mis. laptop 192.168.2.1, Raspi 192.168.2.2).

Format data

Telemetri (Raspi → server, UDP JSON):

{ "heading": 112.0, "roll": 2.6, "pitch": 4.0, "depth": 0.0,
  "temp": 26.5, "voltage": 15.6, "armed": false, "light": false, "ts": 1718...}

Field yang kosong/absen tampil sebagai "—". Sudut dalam derajat, depth meter.

Command (server → Raspi, UDP JSON):

{ "name": "light", "value": true,  "t": 1718... }   // light/arm/record/snapshot
{ "name": "stop",  "value": true }                  // failsafe: netralkan thruster

Di Raspi, stop HARUS langsung menetralkan semua thruster.

Model 3D ROV

Default memakai model open-frame bawaan (dibuat dari primitif). Untuk pakai model asli ROV Anda:

  1. Ekspor dari Fusion (.fbx) atau Blender (.glb).
  2. Taruh di public/models/, mis. public/models/rov.glb.
  3. Di public/js/config.js, set MODEL_URL: "models/rov.glb".

Model di-skala & dipusatkan otomatis. Pastikan haluan (depan) menghadap +Z agar orientasi heading benar; kalau terbalik, rotasikan model di Blender/Fusion sebelum ekspor, atau tambahkan offset rotasi di scene.js.

Kamera

Browser tidak bisa memutar RTSP langsung. Paling mudah: ubah ke MJPEG.

  • Di Raspi: jalankan mjpg-streamer (output http://<raspi>:8080/?action=stream), atau transcode RTSP→MJPEG dengan ffmpeg.
  • Set URL itu di config.js → CAMERA_URL.
  • Upgrade kualitas/latensi rendah: pakai WebRTC (mis. mediamtx/go2rtc) dan ganti <img> jadi <video> di index.html.

Pakai tanpa internet (venue lomba)

three.js dimuat dari CDN (unpkg) lewat import map. Agar jalan offline:

  1. Unduh three@0.169.0 (build/three.module.js + folder examples/jsm/).
  2. Taruh di public/vendor/three/.
  3. Ubah import map di index.html agar menunjuk ke vendor/three/... (path lokal). Font Google juga sebaiknya di-self-host; jika gagal dimuat, fallback monospace/sans tetap terbaca.

Pintasan

  • Spasi = STOP (failsafe) kapan saja.
  • Klik & drag pada panel ATTITUDE untuk memutar pandangan 3D.

Autonomy (Python, opsional)

Folder autonomy/ berisi jalur MAVLink + visi komputer untuk misi otonom (mis. Misi 5: APPROACH_HOOK), terpisah dari dashboard di atas.

Browser ──WS:8080── server.js ──cmd JSON :14550──► rov_link.py ──MANUAL_CONTROL──► mock / SITL / Pixhawk
  (3D)             (LIVE)      ◄─telem JSON :14551─             ◄─ATTITUDE/PRESSURE─   (MAVLink :14555)

autonomy/
├─ rov_link.py              # jembatan server.js (UDP JSON) <-> vehicle (MAVLink)
├─ sitl_mock.py             # vehicle MAVLink palsu, buat uji tanpa ArduSub
├─ vision/qr_detect.py      # deteksi QR payload, estimasi pose solvePnP (PBVS)
├─ control/visual_servo.py  # VisualServo (IBVS, piksel) & PoseServo (PBVS, meter)
├─ fsm/mission5.py          # state machine docking QR (PBVS bila --calib, else IBVS)
├─ tools/
│  ├─ calibrate_camera.py     # kalibrasi kamera via checkerboard -> intrinsics .npz
│  ├─ make_checkerboard.py    # cetak papan kalibrasi
│  ├─ pose_webcam_test.py     # tes solvePnP + PoseServo pd QR payload dgn webcam
│  ├─ servo_webcam_test.py    # tes docking QR (IBVS/PBVS) dgn webcam
│  └─ run_sitl.sh             # launch ArduSub SITL (WSL2) -> host Windows:14555
├─ tests/                    # tes-nilai-evaluasi misi 5 (closed-loop, tanpa hardware)
│  ├─ sim_plant.py            # simulator ROV+payload in-process (fisika + geometri QR)
│  ├─ evaluate_mission5.py    # harness skor rubrik + evaluasi mutu docking (CLI/JSON)
│  └─ test_mission5.py        # pytest: unit (PID/servo) + integrasi misi 1→5
├─ requirements.txt
├─ README_SETUP_C.md        # panduan integrasi GUI <-> rov_link.py <-> mock/SITL
├─ SITL_SETUP.md            # instalasi ArduSub SITL di WSL2 + routing MAVLink
└─ VERIFIKASI_ARDUSUB.md    # checklist yang wajib dicek saat naik ke ArduSub asli

Setup singkat (Python 3.12 + venv):

cd autonomy
py -3.12 -m venv .venv
.\.venv\Scripts\Activate.ps1
pip install -r requirements.txt

Uji end-to-end tanpa hardware: jalankan sitl_mock.py, lalu rov_link.py, lalu GUI mode LIVE (RPI_ADDR=127.0.0.1 npm start) — lihat langkah lengkap & kriteria sukses di autonomy/README_SETUP_C.md. Untuk naik ke fisika nyata (ArduSub SITL di WSL2), ikuti autonomy/SITL_SETUP.md.


### Tes-Nilai-Evaluasi Misi 5 (`autonomy/tests/`)

Untuk **memvalidasi rantai docking payload autonomous misi 5 secara terukur tanpa
kolam/hardware**, `autonomy/tests/` menutup loop kontrol Mission5FSM melawan
`sim_plant.py` — simulator ROV+payload in-process yang memodelkan **umpan balik
nyata** (perintah thruster mengubah depth/heading & geometri QR relatif), sehingga
PoseServo/VisualServo benar-benar diuji, bukan sekadar timer. Jam virtual membuat
misi penuh selesai dalam milidetik & deterministik.

```bash
cd autonomy
pip install -r requirements.txt pytest      # numpy + pytest (cv2/pyzbar opsional)

pytest tests/ -v                            # unit (PID/servo/heading) + integrasi 1→5

python tests/evaluate_mission5.py           # laporan skor rubrik + evaluasi mutu docking
python tests/evaluate_mission5.py --start M5_REDIVE   # hanya misi 5 autonomous (1-4 manual)
python tests/evaluate_mission5.py --ibvs    # tanpa kalibrasi (IBVS piksel)
python tests/evaluate_mission5.py --json    # keluaran JSON (untuk CI)

Harness memberi NILAI (skor rubrik m1..m5, total /100) dan EVALUASI (checklist mutu: jalur docking visual vs fallback timed, akurasi align lateral & jarak saat engage, payload lepas-hook & sampai permukaan, waktu tempuh). Cakupan uji termasuk mode PBVS & IBVS, keempat sisi kolam A/B/C/D, dan ketahanan loss-of-lock (dropout deteksi QR sesaat) yang menguji dead-reckon hold + sapu reacquire terarah pada M5_DOCK/M5_ENGAGE.