Securibot: Гэрийн аюулгүй байдлыг хангах жижиг Survelliance дрон: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:05

Робот бол гайхалтай зүйл гэдэг нь энгийн баримт юм. Аюулгүй байдлын роботууд нь жирийн хүний хувьд хэт өндөр үнэтэй байдаг, эсвэл худалдаж авах боломжгүй байдаг. Хувийн компаниуд болон цэргийнхэн ийм төхөөрөмжийг өөртөө хадгалдаг бөгөөд энэ нь сайн шалтгаантай юм. Гэхдээ хэрэв та хувийн хамгаалалтын роботтой болохыг үнэхээр хүсч байвал яах вэ?

Securibot-ийг оруулна уу: Бүх дугуйгаар хөтөлдөг жижиг робот нь хүссэн газраа эргүүл хийж, олон төрлийн мэдрэгч бүхий хариу мэдээлэл авах боломжтой. Энэ нь жижиг, бат бөх, хямд бөгөөд бүтээхийн тулд утас, програмчлалын талаар бага зэрэг ойлголт шаардагдана.

Алхам 1: Материалыг цуглуулах

Дараахь материал шаардлагатай болно. Эдгээр нь эцсийн бүтээгдэхүүнийг худалдаж авах, ашиглах ёстой хэсгүүд бөгөөд осол гарсан тохиолдолд нэмэлт нөөц материалтай байх нь ухаалаг хэрэг юм. Хэрэв та үүнийг худалдаж авах шаардлагатай бол шинэ таб нээхийн тулд хэсэг дээр дарна уу!

ЭРЧИМ ХҮЧНИЙ МЕНЕЖМЕНТ

• 9 вольтын батерей 4-багц x1
• AA батерей 8-багц x1
• 4 үүртэй АА зай эзэмшигч x1
• Эр/эрэгтэй холбогч утас x1
• Эрэгтэй, эмэгтэй холбогч утас x1
• Эмэгтэй/Эмэгтэй холбогч утас x1
• Mini Breadboard x1
• 1k эсэргүүцэл x1
• 2k эсэргүүцэл x1
• Улаан/Хар цахилгаан кабель x1
• Rocker Switch x2

Тоног төхөөрөмж ба мэдрэгч

• Arduino Uno Rev3 x1
• ESP8266 Wi-Fi модуль, NodeMCU x
• HCSR04 хэт авианы мэдрэгч x1
• PIR хөдөлгөөн мэдрэгч x1
• Мотор самбар x1

CHASSIS

Makerfire робот ухаалаг машины иж бүрдэл x1

НЭМЭЛТ МАТЕРИАЛ*

• Цэрэг Төмөр ба Гагнуурчин
• Утас хуулагч
• Утас таслагч
• 8 "нийлэг
• Лазер таслагч
• Цахилгаан соронзон хальс
• Зипти
• Жижиг эрэг ба самар

*Эдгээр материал шаардлагагүй боловч зохион байгуулалт, хамгаалалтын нэмэлт давхаргыг нэмж оруулах нь дамжиггүй. Нэмэлт сонголттой тул тэдгээрийг тоног төхөөрөмжийн дэлгүүрүүдээс ихэвчлэн олж болох бөгөөд лазер таслагчийг худалдаж авахад илүү нухацтай авч үзэх хэрэгтэй.

Алхам 2: Програмчлал ба төлөвлөлт

Securibot бол утас, програмчлалын хувьд нэлээд төвөгтэй төхөөрөмж бөгөөд эхлээд сүрдмээр санагдаж болох ч жижигхэн алхамаар хийвэл илүү хялбар болгож чадна. Утасны схемийг бүхэлд нь харуулсан диаграммыг доор харуулав. Хэдийгээр энэ одоо энд байгаа ч бүх механизмыг роботод холбох тул бүх зүйлийг утсаар холбох нь утгагүй хэрэг болно. Төхөөрөмжийг цаасан дээр хэрхэн тохируулсныг илүү сайн ойлгохын тулд энд л байгаа юм.

Роботыг програмчлахын тулд бид Python болон C/C ++ гэсэн хоёр өөр хэлийг ашиглах болно. Түүнчлэн, үүнийг MacOS дээр програмчлах үед хамгийн сайн хийдэг гэдгийг ойлгох нь чухал юм.

Эхлэхээсээ өмнө NodeMCU -ийг моторын самбар дээр биеэр холбоно уу. Та үүнийг хийж болно, ёроолд нь байгаа жижигхэн үрчлээг бие биентэйгээ хамт байрлуул. БУЦААГҮЙ ХИЙЖ БОЛОХГҮЙ БОЛОО ХАЛАХ болно!

NodeMCU + Motorboard -ийг компьютерт холбосны дараа терминалын цонхыг нээгээд эдгээр мөрүүдийг бичээд #-ний дараа юу ч бичихийг үл тоомсорлоорой.

ls /dev/tty.* #NodeMCU сонсож байгаа портыг олдог.

ls/dev/tty дэлгэц. 115200

#Үүний дараа >>> -ыг харах хүртэл enter дарна уу.

импортын сүлжээ

sta = сүлжээ. WLAN (сүлжээ. STA_IF)

ap = сүлжээ. WLAN (сүлжээ. AP_IF)

ap.active (Үнэн)

sta.active (Худал)

Хэрэв та үүнийг зөв програмчилсан бол та Wi-Fi сүлжээндээ MicroPython-xxxxxx (ашигласан ESP8266-аас хамаарч тоо өөр байх болно) холболтыг харах ёстой. Үүнд холбогдоно уу, нууц үг нь micropythoN (яг бичсэн шиг)

Одоо https://micropython.org/webrepl/ руу ороод "Холбох" дээр дарна уу. IP хаягийг өөрчилж болохгүй. Өгөгдсөн үндсэн зүйл бол шаардлагатай зүйл юм. Нууц үг оруулахыг танаас хүсэх ёстой; Зөвхөн нууц үгээ оруулна уу.

Үүний дараа бид роботын моторыг удирдахад ашигласан бүх кодыг авах шаардлагатай болно. Энэ github репозитороос crimsonbot.py татаж аваарай. Шаардлагатай бол та ирээдүйд ашиглах бусад зүйлийг татаж авч болно. Одоо бид програмчилж эхлэх боломжтой, гэхдээ үүнийг хийх нь хэтэрхий хэцүү байж магадгүй тул оронд нь бид өөр репозиторыг энд байрлуулсан. Demo.py -ийг аваад crimsonbot.py -тэй ижил байршилд байрлуулна уу.

Webrepl руу буцаж очоод дахин холбогдоно уу. "Холбох" товчийг дараад нууц үгээр дахин нэвтэрнэ үү. Баруун талд байгаа "Файлыг сонгох" гэснийг товшоод demo.py -ийг хаана байрлуулахаа олоорой. Demo.py -г сонгосны дараа "Төхөөрөмж рүү илгээх" товчийг дарж илгээнэ үү. Хэрэв та үүнийг зөв хийсэн бол импортын демо бичиж, ямар ч алдаа гарахгүй байх ёстой. Баяр хүргэе, танд хяналт тавих бүх програм хангамж бий. Одоо үүнийг робот өөрөө угсрах цаг болжээ.

Алхам 3: Үндсэн ойлголтыг бий болгох

Програм хангамжийн үндсэн хэсгийг тохируулсны дараа бид техник хангамж дээр ажиллах боломжтой болно. Роботын Makerfire явах эд ангийн багцыг нээж, гарын авлагад заасан зааврын дагуу угсарна уу. Утаснууд нь гагнуураар ирдэггүй гэдгийг анхаарах хэрэгтэй, тиймээс утастай ажиллахдаа үргэлж анхааралтай байгаарай. Та өгсөн роботын дагуу роботыг бүхэлд нь угсарсны дараа бидэнд одоогоор дээд хэсэг байх шаардлагагүй тул та одоохондоо туслагчаа тавьж болно.

Дээд хэсгийг авснаар бид одоо зарим зүйлийг хавсаргаж болно. Сонгосон цавуугаа авч, самбар дээрх цэнхэр хэсгийн урд талд Мотор самбар болон 9V хоёр батерей тавь. Үүнийг хэлэх нь ойлгомжтой, гэхдээ та үүнийг хийхийн тулд моторын самбарыг салгаж болно.

Гагнасан утас эсвэл матрын хавчаар ашиглан 9V -ийн хоёр батерейг цувралаар холбож, ойролцоогоор 18В хүч өгдөг. Үүний нэг төгсгөлийг аваад рокер унтраалга руу холбоно уу. Та одоо сөрөг/эерэг үзүүрийг рокер дээр хавсаргасан байх ёстой бөгөөд нэг үзүүрийг нэг төгсгөлд хавсаргасан байх ёстой. Утас хуулагчаар зэсийн зарим хэсгийг ил гаргахын тулд улаан/хар өнгийн цахилгааны кабелийг бага зэрэг салга. Та тэдгээрийг цэнхэр өнгийн хэсэгт байрлах Мотортборд руу оруулж болно. Жижиг Филлипс халив ашиглан дээш нь доошлуулаарай. Улаан утас нь VIN нэртэй залгуурт, газар нь GND нэртэй залгуурт бэхлэгдэх болно.

Одоо утаснуудын хамгийн хэцүү хэсэг юм. Энэ нь маш нарийн төвөгтэй тул хамгийн хэцүү хэсэг байж магадгүй юм. Хөдөлгүүрийн үзүүрийг ашиглан дараах байдлаар холбоно уу.

Зүүн талд байгаа хоёр хар утас A-

Зүүн талд байгаа хоёр улаан утас A+ гарна

Баруун талд байгаа хоёр хар утас B-

Баруун талд байгаа хоёр улаан утас B+ гарна

Хос утсыг хамт байлгахын тулд цахилгаан соронзон хальс, зипти нь маш хэрэгтэй болно. Үүнийг угсарсны дараа бид мотор зөв ажиллаж байгаа эсэхийг шалгаж болно.

Webrepl -ийг эхлүүлэхээс эхлээд demo.py -ийг ачаалах хүртэлх 1 -р алхам дахь бүх хэсгүүдийг нэвтэрч ороорой. Импортын демо оруулсны дараа дараах тушаалуудын аль нэгийг бичнэ үү.

demo.demo_fb () #Роботыг урагш, урвуу болгодог.

demo.demo_rot () #Роботыг эргүүлдэг.

Эдгээр нь таныг урагш ахиж, эргэж чадах эсэхийг үнэлэх болно. Хэрэв тэд хоёулаа төлөвлөсний дагуу ажиллавал үнэхээр гайхалтай! Үгүй бол утсаа дахин шалгаж, батерейгаа бүрэн цэнэглэсэн эсэхийг шалгаарай. Үүнд demo_fb () програм болон дугуйг хэрхэн ажиллуулдаг жишээг харуулсан жижиг видео бичлэгийг хавсаргав. Эдгээр нь бүрэн хүчдэлгүй байгаа тул дөрвөн хөдөлгүүрт хангалттай хүч байгаа эсэхийг мультиметр ашиглан шалгах хэрэгтэй.

Алхам 4: Юмсын мэдрэмжийг будах

Манай бот эргэн тойрондоо хөдөлж чаддаг болохыг тогтоосны дараа роботыг автоматжуулах ажлыг эхлүүлэх цаг болжээ.

Тухайн харуул хамгаалалтын бүсэд хэсэг хугацаанд эргүүл хийх үүрэг хүлээдэгтэй адил робот нь хар шугамыг дагаж тойрог эргүүл хийх demo.py код ашиглан програмчлагдсан байдаг. Энэ шугамын хамгийн сайн нэр дэвшигч бол хар цахилгаан соронзон хальс юм.

Гурван эмэгтэй/эмэгтэй холбогч утсыг ашиглан өнгөний мэдрэгчийн аль нэгний холбогчийг холбоно уу: VCC (хүч), GND (газардуулга) ба DAT (өгөгдөл). Дараах холболтыг хийхийн тулд моторт самбар дээрх 2-8-р эгнээний ямар ч тээглүүр ашиглан бусад үзүүрүүдийг холбоно уу.

VCC => В.

GND => Г.

DAT => D.

Эдгээр нь ажиллахын тулд нэг мөрөнд байх ёстой гэдгийг анхаарна уу. Мөрүүдийг самбарын хажуу талд байрлуулсан болно. Хоёр дахь мэдрэгчийн хувьд үүнийг хоёр удаа давтаж, сэлбэг хэрэгсэл эсвэл хүссэн зүйлээ урд талд нь холбоно уу. Өнгө мэдрэгч нь газарт маш ойрхон байх ёстой гэдгийг санаарай. Хэрэв тэд хангалттай ойрхон биш бол тэд зөв ажиллахгүй болно. Эерэг нөлөө үзүүлэхийн тулд тэдгээрийг эсрэг талд тэгш хэмтэй байрлуулна уу.

Webrepl руу буцаж очоод demo.py илгээж дахин импортлоорой. Үүний дараа хар бус гадаргуу дээр тавиад нэг эсвэл хоёр метр хар цахилгаан соронзон хальсны шугамыг зур. Роботыг хоёр мэдрэгчийн хоорондох шугамаар доош нь тавь. Цахилгаан асаасны дараа дараах тушаалуудыг бичнэ үү.

demo.setup ()

demo.loop ()

Securibot одоо шугамыг дагаж, өнгөний мэдрэгчийг унтраах үед өөрийгөө засах ёстой. Код нь ямар үнэ цэнэ нь хар өнгөтэй биш гэсэн утгыг хэвийн байдлаар илрүүлэх замаар ажилладаг бөгөөд энэ утга нь өөр болохыг мэдрэх үед өөрийгөө засдаг. Хөтөлбөр нь тодорхойгүй хугацаагаар ажиллах зориулалттай тул роботыг зогсоох цорын ганц арга бол түүнийг унтраах явдал юм. Энэ аргаар хэд хэдэн удаа туршиж үзээрэй, хэрэв та үнэхээр зоригтой байгаа бол муруй, эргэлт хийхийг хичээ.

Алхам 5: Дуугүй байна

Дээрх диаграм нь хэт авианы мэдрэгчийг хэрхэн тохируулахыг харуулж байна. Мэдрэгч нь хэт авианы дууны импульсийг дамжуулж, хүний сонсох чадвараас өндөр бөгөөд эргэж тусахад хэр хугацаа шаардагдахыг тооцоолж ажилладаг. Энд эрэгтэй/эмэгтэй таб 1к ба 2к резистортой хамт гэрэлтэх болно.

Энэ үед үл хөдлөх хөрөнгийг удирдахад хэцүү байх болно, тиймээс одоо машины дээд хэсгийг бэхлэхэд тохиромжтой үе байх болно. Гэсэн хэдий ч саарал өнгийн TRIG утас ба цагаан ECHO утас нь моторт самбар дээрх хоёр тусдаа D зүүтэй холбогдсон байх ёстой гэдгийг санаарай. Хэрэв та материалын хэсэгт орсон талхны хавтан худалдаж авсан бол наалдамхай ёроолтой байх бөгөөд үүнийг цаасыг хальслахад л ашиглах боломжтой болно. Үүнийг машины урд талд байрлуулаад дараа нь машины арын хэсэгт хүссэн цавуугаар батерейны багцыг холбоно уу.

АА батерейны хамт ирдэг зэс утас нь эмэгтэй үзүүргүй байдаг тул талхны тавцанд оруулахаасаа өмнө утсыг хуулж авах шаардлагатай болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Хэт авианы мэдрэгчийн код нь арай илүү төвөгтэй боловч энэ github репо дээрээс дахин хандах боломжтой хэвээр байна. HCSR04.py болон motion_control.py -ийг татаж аваад ижил байршилд байрлуулна уу. Эдгээрийн тусламжтайгаар та мэдрэгч ямар ч объектоос ямар зайд байгааг олж мэдэх боломжтой. Хэт авианы долгионы хүрээ хоёроос гурван метр орчим байдаг.

Алхам 6: Дулааны гарын үсэг

Бусад хэсгүүдийг угсарсны дараа бид Arduino Uno -ийг идэвхгүй хэт улаан туяаны мэдрэгч (PIR) ашиглан дулааны хөдөлгөөнийг илрүүлэхэд анхаарлаа төвлөрүүлж чадна.

Юуны өмнө Arduino -д зориулсан хамгийн сүүлийн үеийн IDE -г татаж авах хэрэгтэй. USB залгуураасаа шаардлагатай кабелийг Uno руу холбоно уу. Та үүний аюулгүй байдлын сануулгыг баталгаажуулах шаардлагатай болж магадгүй бөгөөд бүгдэд нь "Тийм" гэж хэлээрэй. Үүнийг таньж байгаа эсэхийг шалгаарай Tools> Board> Arduino/Genuino Uno ба Tools> Port> dev/cu. Bluetooth-Incoming-Port. Эдгээрийг дээшлүүлсний дараа Tools> Get Board Info руу очоод самбарын мэдээлэл гарч ирэх эсэхийг үзээрэй.

Одоо бид дулааны хөдөлгөөнийг илрүүлэхийн тулд хуучин github репо дээрх кодыг буцааж ашиглаж болно.. Ino файлыг репозитороос татаж аваад Arduino IDE ашиглан нээнэ үү. Кодыг эмхэтгэхийн тулд "Баталгаажуулах" дээр дарж, хажууд байгаа товчлуурыг ашиглан Uno руу дарна уу.

Одоо бид Arduino Uno -ийг физик утсаар холбох ёстой. Үүнийг хийхийн тулд дээрх диаграмыг дагаж, PIR -ийг машинд холбохдоо хэт авианы мэдрэгчийн дээр бэхлэхийн тулд супер цавуу ашиглана уу. Аливаа цавуу нь нэмэлт 9V, унтраалга, Uno залгагдах болно.

Алхам 7: Хамтдаа ирнэ

Бүх зүйл бэлэн болсон тул бүх кодыг холбогдох самбар дээр ачаална уу. Дуусгаж, demo.loop () програмыг ажиллуулсны дараа робот нь хар шугамыг дагах боломжтой бөгөөд мэдрэгч нь холбогдох терминал цонхондоо мэдээлэл оруулах ёстой. Баяр хүргэе, танд одоо өөрийн хувийн Securibot байна!

Хэрэв та роботын логистикийг мэдэхийг хүсч байвал энэ хэсэг нь програм хангамж хэрхэн ажилладаг талаар нэмэлт материал юм. Үндсэндээ робот нь шугамыг үргэлжлүүлэн үргэлжлүүлэх бөгөөд хэт авианы болон идэвхгүй хэт улаан туяаны мэдрэгч нь машины урд талын объектуудын хөдөлгөөн, хөдөлгөөнийг харуулах болно.

Хэрэв та үүн дээр илүү олон протокол нэмж оруулахыг хүсч байвал машиныг илүү сайн програм хангамж эсвэл техник хангамжтай болгохын тулд ашиглаж болох нэмэлт эх сурвалжуудыг энд оруулав. Securibot нь жаахан энгийн тул энэ нь таны зүрх сэтгэлийн агуулгыг өөрчлөх платформ болж өгдөг. Лазер хайчлах хуяг, дэвшилтэт илрүүлэх програм зохион бүтээх, өөрийн байлдааны роботыг бий болгохын тулд хошуу нэмэх; Securibot -ийн тусламжтайгаар юу хийж чадах нь хязгааргүй юм!

Хэрэв та явах эд ангиудыг илүү гоё харагдуулахын тулд илүү нийлэг хуяг нэмж оруулахыг хүсвэл бид тэдгээрийг github репозитор дээр.pdfs болгон лазер таслагч дээр ачаалж болно. Файлууд нь armor-side.pdf, урд арын хавтан-fix.pdf, нугас-fix.pdf юм. Хэрхэн лазераар огтлох талаар илүү дэлгэрэнгүй заавар авахыг хүсвэл https://www.troteclaser.com/en/knowledge/do-it-yourself-samples/ хаягаар орж илүү хайчлах төслүүдтэй танилцаарай.