EMAR Mini - Robot de asistencia de emergencia

EMAR Mini es una versión en miniatura de EMAR, un asistente de robot de emergencia de código abierto para ayudar a los médicos durante la pandemia de COVID-19.

La siguiente guía lo guiará a través de la configuración e instalación del Mini Robot de Asistencia de Emergencia EMAR.

La Raspberry Pi 4 aloja el software EMAR Mini y alimenta el hardware Intel.

DESCARGO DE RESPONSABILIDAD

¡Siempre debe tener mucho cuidado al trabajar con productos electrónicos! No aceptaremos responsabilidad por ningún daño causado al hardware oa usted mismo a través del uso total o parcial de este tutorial. Utilice este tutorial bajo su propio riesgo y tome las medidas necesarias para garantizar su propia seguridad.

Hardware requerido V1

• 1 x Raspberry Pi 4
• 1 x Intel® RealSense ™ D415
• 1 x Intel® Neural Compute Stick 2
• 1 x placa de pruebas
• 4 x Servos Tower Pro SG90
• Cables de puente

Requisitos previos

Servidor HIAS

Este sistema requiere un servidor HIAS en pleno funcionamiento. Siga la guía de instalación del servidor HIAS para configurar su servidor HIAS antes de continuar con este tutorial.

STL para impresión 3D

Para este tutorial, necesitará haber impreso ya su EMAR Mini. Siga la guía de STL para impresión 3D para completar la parte de impresión 3D de este proyecto.

Raspberry Pi OS Lite

En este tutorial usaremos Raspberry Pi OS Lite (Buster). En primer lugar, descargue la imagen de la página de descarga del sistema operativo Raspberry Pi, extraiga el archivo de imagen y escríbalo en una tarjeta SDK. En nuestro proyecto hemos utilizado una tarjeta SD de 64 GB.

Una vez que haya hecho esto, insértelo en su Raspberry Pi 4, cuando haya iniciado sesión, use el siguiente comando para actualizar su dispositivo y luego abra la aplicación de configuración de Raspberry Pi. Necesita expandir su sistema de archivos, configurar sus preferencias de teclado y conectar su RPI4 a su red.

  sudo apt-get update &&sudo apt-get upgrade 
 sudo raspi-config  

Instalación

Ahora necesita instalar el hardware, el software y las dependencias de EMAR Mini.

Seguridad del dispositivo

Primero, reforzará la seguridad de su dispositivo.

Usuario remoto

Creará un nuevo usuario para acceder a su servidor de forma remota. Utilice los siguientes comandos para configurar un nuevo usuario para su máquina. Siga las instrucciones proporcionadas y asegúrese de utilizar una contraseña segura.

  sudo adduser YourUsername  

Ahora conceda privilegios de sudo al usuario:

  usermod -aG sudo YourUsername  

Ahora abra una nueva terminal e inicie sesión en su servidor con las nuevas credenciales que configuró.

  ssh [correo electrónico protegido]  

Acceso SSH

Ahora mejoremos la seguridad del servidor. Utilice el siguiente comando para configurar sus claves públicas y privadas. Asegúrese de realizar este paso en su máquina de desarrollo, no en su servidor.

Sugerencias

• Pulsa Intro para confirmar el archivo predeterminado.
• Presione Intro dos veces para omitir la contraseña (Opcionalm, puede usar una contraseña si lo desea).

  ssh-keygen  

Deberías terminar con una pantalla como esta:

  Generando par de claves rsa pública / privada. 
 Ingrese el archivo en el que guardar la clave (/home/genisys/.ssh/id_rsa):
 Ingrese la frase de contraseña (vacío si no hay frase de contraseña):
 Ingrese la misma frase de contraseña nuevamente:
 Su identificación se ha guardado en /home/genisys/.ssh/id_rsa. 
 Su clave pública se ha guardado en /home/genisys/.ssh/id_rsa.pub. 
 La huella digital de la clave es:
 SHA256:5BYJMomxATmanduT3 / d1CPKaFm + pGEIqpJJ5Z3zXCPM [correo electrónico protegido] 
 La imagen aleatoria de la clave es:
 + --- [RSA 2048] ---- + 
 | .oooo .. | 
 | o .oo. . | 
 |. + .. + | 
 | o o o. | 
 | .o. + S. . | 
 | =.. + o =o.o. . | 
 | =o =oo.E .o..o. | 
 | .. + ..o.ooo +. . | 
 | .o ++. | 
 + ---- [SHA256] ----- +  

Ahora va a copiar su clave al servidor:

  ssh-copy-id [correo electrónico protegido]  

Una vez que ingrese su contraseña para la nueva cuenta de usuario, su clave se guardará en el servidor. Ahora intente iniciar sesión en el servidor nuevamente en una nueva terminal, debe iniciar sesión directamente sin tener que ingresar una contraseña.

  ssh [correo electrónico protegido]  

Finalmente, desactivará la autenticación de contraseña para iniciar sesión. Utilice el siguiente comando para editar la configuración de ssh.

  sudo nano / etc / ssh / sshd_config  

Cambie lo siguiente:

  #PasswordAuthentication sí  

Para:

  No de autenticación de contraseña  

Luego reinicia ssh:

  sudo systemctl restart ssh  

Si está utilizando ssh para realizar los pasos anteriores, mantenga su terminal actual conectado. Abra una nueva terminal, intente iniciar sesión en su servidor. Si puede iniciar sesión, los pasos anteriores se realizaron correctamente.

El resto de este tutorial asume que ha iniciado sesión en su dispositivo. Desde su máquina de desarrollo, conéctese a su dispositivo usando ssh o abra su terminal local si trabaja directamente en la máquina.

  ssh [correo electrónico protegido]  

Cortafuegos UFW

Ahora configurará su firewall:

  sudo ufw habilitar 
 sudo ufw deshabilitar  

Ahora abra los puertos requeridos, estos puertos estarán abiertos en su servidor, pero no estarán abiertos al mundo exterior:

  sudo ufw permite 22 
 sudo ufw permite OpenSSH  

Finalmente comience y verifique el estado:

  sudo ufw enable 
 sudo ufw status  

Debería ver lo siguiente:

  Estado:activo 
 A Acción desde 
 - ------ ---- 
 OpenSSH ALLOW Anywhere 
 22 PERMITIR en cualquier lugar 
 OpenSSH (v6) PERMITIR en cualquier lugar (v6) 
 22 (v6) PERMITIR en cualquier lugar (v6)  

Fail2Ban

Fail2Ban agrega una capa adicional de seguridad al escanear los registros del servidor y buscar actividad inusual. Fail2Ban está configurado para funcionar con IPTables de forma predeterminada, por lo que haremos algunas reconfiguraciones para que funcione con nuestro firewall, UFW.

  sudo apt install fail2ban 
 sudo mv /etc/fail2ban/jail.conf /etc/fail2ban/jail.local 
 sudo rm / etc / fail2ban / action.d / ufw.conf 
 sudo touch /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "[Definición]" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "enabled =true" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "actionstart =" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "actionstop =" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "actioncheck =" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "actionban =ufw insert 1 deny from 
 to any" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 echo "actionunban =ufw eliminar denegar de 
 a cualquier" | sudo tee -a /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 sudo nano /etc/fail2ban/action.d/ufw.conf 
 sudo sed -i - "s # banaction =iptables -multiport # banaction =ufw # g "/etc/fail2ban/jail.local 
 sudo nano /etc/fail2ban/jail.local 
 sudo fail2ban-client restart 
 sudo fail2ban-client status  

  Apagado exitoso 
 Server readyStatus 
 | - Número de cárcel:1 
 `- Lista de cárcel:sshd  

  sudo apt install python3-pip 
 sudo pip3 install geolocation 
 sudo pip3 install paho-mqtt 
 sudo pip3 install psutil 
 sudo pip3 install numpy 
 solicitudes de instalación sudo pip3 
 sudo pip3 install zmq  

  sudo nano / etc / nginx / sites-available / default  

  ubicación ~ * ^ / Robotics / EMAR / Live /(.*)$ {
 auth_basic "Restricted"; 
 auth_basic_user_file / etc / nginx / tass / htpasswd; 
 proxy_pass http://###.###.#.##:8282 / $ 1; 
}  

  sudo systemctl recargar nginx  

  sudo nano confs.json {
 "iotJumpWay":{
 "host":"", 
 "puerto":8883 , 
 "ip":"localhost", 
 "lid":0, 
 "zid":0, 
 "did":0, 
 "dn" :"", 
 "un":"", 
 "pw":"" 
}, 
 "EMAR":{
 "ip":"" 
}, 
 "Realsense":{
 "servidor":{
 "puerto":8282 
}, 
 "socket":{
 "puerto":8383 
} 
}, 
 "MobileNetSSD":{
 "bin":"Modelo / MobileNetSSD_deploy.bin", 
 "clases" :[
 "fondo", 
 "avión", 
 "bicicleta", 
 "pájaro", 
 "barco", 
 "botella", 
 "autobús", 
 "coche", 
 "gato", 
 "silla", 
 "vaca", 
 "mesa de comedor", 
 "perro", 
 "caballo", 
 "moto", 
 "persona", 
 "maceta", 
 "oveja", 
 "sofá", 
 "tren", 
 "tvmonitor" 
], 
 "inScaleFactor":0.007843, 
 "meanVal":127.53, 
 " tamaño ":300, 
" umbral ":0.6, 
" xml ":" Modelo / MobileNetSSD_deploy.xml "
} 
}  

  wget https://github.com/IntelRealSense/librealsense/raw/master/scripts/libuvc_installation.sh  

  cmake ../ -DFORCE_LIBUVC =true -DCMAKE_BUILD_TYPE =release  

  cmake ../ -DFORCE_LIBUVC =true -DCMAKE_BUILD_TYPE =release DBUILD_PYTHON_BINDINGS =bool:true  

  chmod + x ./libuvc_installation.sh 
 ./libuvc_installation.sh  

  sudo nano ~ / .bashrc  

  exportar PYTHONPATH =$ PYTHONPATH:/ usr / local / lib  

  rs-enumerate-devices  

  python3 
 importar pyrealsense 
 exit ()  

  sudo apt-get install build-essential cmake unzip pkg-config 
 sudo apt-get install libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev 
 sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev 
 sudo apt-get install libxvidcore-dev libx264-dev 
 sudo apt-get install libgtk-3-dev 
 sudo apt-get install libcanberra-gtk * 
 sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran 
 sudo apt-get install python3-dev 
 cd 
 wget https:// download.01.org/opencv/2020/openvinotoolkit/2020.1/l_openvino_toolkit_runtime_raspbian_p_2020.1.023.tgz 
 tar -xf l_openvino_toolkit_runtime_raspbian_p_2020.1.023.tgzol_opbian_p_2020.1.023. / código> 

  fuente ~ / openvino / bin / setupvars.sh  

  sudo usermod -a -G users "$ (whoami)" 
 cd 
 sh openvino / install_dependencies / install_NCS_udev_rules.sh