Тізбекті телепрезентация роботы: 9 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

2020 жылғы мерекелер сәл өзгеше. Менің отбасым бүкіл елге таралған, ал пандемияға байланысты біз мерекеге жинала алмаймыз. Мен ата мен әжені біздің Алғыс айту мерекесіне қатысқандай сезіндіргім келді. Double 3 сияқты телепрезиденттік робот мінсіз болар еді, тек оның құны 4000 доллар. Мен әлдеқайда аз ақшаға ұқсас нәрсе жасай аламын ба деп ойладым.

Snap Circuits® RC Snap Rover®-бұл өзгертуге және тәжірибе жасауға арналған электроникасы бар қашықтан басқарылатын ровер. Бұл телепрезентация роботының негізі болу үшін дұрыс өлшем, және мен оны желіден басқаруға қосуға болатын шығар деп ойладым.

Егер мен планшетті роверге орната алсам, менде аталар мен әжелерге біздің мерекеге қатысуға мүмкіндік беретін телепрезентация роботы болар еді! Олар бір жерде тұрып қалмай, үйді аралап, әр түрлі адамдармен қарым -қатынас жасай алады. Жаңалық оларды және менің балаларымды қалыпты бейне қоңырауға қарағанда көбірек қызықтыруы мүмкін.

Мен роботты Алғыс айту күнінен бір түн бұрын жұмыс істедім, бұл үлкен соққы болды!

Дайын емес электроника мен жеңіл ағаш ұсталығының көмегімен сіз де телепрезентация роботын жасай аласыз. Дәнекерлеу қажет емес!

Жабдықтар:

Аппараттық құрал

• Snap Circuits® RC Snap Rover®

  Ескерту: 'Deluxe' Snap Rover бірдей бөлшектерді пайдаланбайды және бұл нұсқаулықпен жұмыс істемейді. Егер сізде Deluxe Snap Rover болса, сізге бөлек Мотор басқару IC сатып алу қажет болады

• Қосылатын қосқыштар
• Raspberry Pi Zero W немесе NodeJS іске қосуға қабілетті бағдарламаланатын GPIO бар басқа құрылғы
• Raspberry Pi қаптамасы (міндетті емес)
• GPIO Hammer Headers (әйел)
• MicroSD картасы (4 ГБ немесе одан үлкен)
• Пиді қуаттандыру үшін USB батареясы мен Micro-USB кабелі
• iPad немесе басқа планшет/телефон

• Әр түрлі ағаш:

  • Қажетті биіктікке кесілген 1 дюйм 48 дюймдік ағаш дюбель
  • 2х4, шамамен. 10 «ұзын
  • 1/4 «x 1» x 8 «қалыптаудың 2 дана
  • 2 дана 1х1 немесе ұқсас сынықтар, шамамен. 3 «ұзын
• Кішкене картоннан жасалған қорап iPad ұстағыш ретінде қызмет етеді
• Нейлоннан жасалған тоқу бауы, шамамен. 6 '

Бағдарламалық қамтамасыз ету

• Роверде:

  • Raspberry Pi OS Lite
  • Node.js (Pi Zero W -де 14.15.1 armv6 бейресми құрастырылған)
  • pi-rover қашықтан басқару бағдарламасы

• Планшетте:

  Facetime, Zoom немесе басқа бейнеконференцияға арналған бағдарламалық қамтамасыз ету

• Компьютерде:

  Ssh клиенті (Mac + Linux жүйесінде орнатылған; Windows үшін PuTTY сияқты нәрсені қолданыңыз)

Құралдар

• 1 дюймдік бұрғымен бұрғылау
• Ыстық желім қаруы
• Балға
• Көрдім
• Таспа өлшемі / сызғыш

Пайдаланушы үшін (ата мен әже, т.б.)

Атаға немесе роверді басқаратын адамға мыналар қажет болады:

Бейнеконференцбайланыс бағдарламалық жасақтамасы бар компьютер (FaceTime, Zoom және т.б.) және веб -шолғыш

НЕМЕСЕ

Планшет/телефон, экраны ажыратылған және бейнеконференция байланысы бар бағдарламалық жасақтамасы бар

НЕМЕСЕ

• 2 құрылғы:

  • Телефон, планшет немесе бейнеконференция байланысы бар басқа құрылғы және
  • Бірінші құрылғы бейне үшін пайдаланылған кезде браузерді басқаруға болатын веб -браузері бар екінші құрылғы

1 -қадам: Жабдықты таңдау

Роверді интернеттен басқару үшін маған роверді басқара алатын және веб -сервердің рөлін атқаратын кішкентай компьютер қажет болды, осылайша ата мен әже роверге қол жеткізе алады. Raspberry Pi Zero W - бұл тамаша үйлесімділік. Бұл кішкентай, Wi-Fi бар және шағын веб-серверді іске қосу үшін процессордың қуаты көп. Сонымен қатар, бұл небәрі 10 доллар, бұл іс жүзінде басқа әуесқойлық нұсқаларға қарағанда арзанырақ. Мен Pi + аксессуарларын Adafruit -тегі керемет адамдардан алдым.

2 -қадам: Pi: тақырыптарды дайындау

Оқуға арналған ойыншықтардың Snap Circuits желісі электроникаға арналған LEGO® кірпішіне ұқсайды. Олар сізге дәнекерлемей тізбектерді қосуға мүмкіндік береді, және олар балаға қарсы емес. Хобби электроника тақталары (мысалы, Raspberry Pi) заттарды байлаудың бірнеше әдістерін ұсынады, бірақ олардың ешқайсысы Snap схемаларына сәйкес келмейді.

Мұны шешу үшін біз Pi -ге тақырып орнатамыз, содан кейін Pi -ді дәнекерлемей роверге қосу үшін арнайы «Snap to Pin» секіргіш сымдарын қолданыңыз.

Орнату нұсқауларын («pHATs үшін» деп белгіленген) қолданып, аналық балғаның бастарын Pi -ге орнатыңыз. Әйел тақырыптарын пайдалану маңызды; бұл бізге өтпелі сымдарды қосуға мүмкіндік береді.

3 -қадам: Pi: бағдарламалық қамтамасыз етуді дайындау

Raspberry Pi өз бағдарламалық жасақтамасын MicroSD картасынан жүктейді. Біз операциялық жүйені орнатамыз, содан кейін Pi -ді жүктейміз және басқа құралдарды орнатамыз, сонымен қатар ровердің басқару бағдарламалық жасақтамасын орнатамыз.

1. Raspberry Pi OS Lite (32 биттік) SD картасына жүктеу және орнату үшін компьютердегі Raspberry Pi Imager бағдарламалық жасақтамасын пайдаланыңыз.
2. Бұл оқулықты пернетақтаны немесе экранды пайдаланбай, «бассыз» режимінде Pi орнату үшін пайдаланыңыз. Бұл Wi-Fi желісін алғаш рет жүктеген кезде алады.
3. SSH осы оқулықтағы 3+4 қадамдарын қолдана отырып, Pi -де Secure Shell (ssh) протоколын қосыңыз. «X Forwarding» параметрін орнатуға қатысты бөлікті елемеуге болады. Бұл желіге қосылғаннан кейін Pi -ге кіруге мүмкіндік береді.
4. SD картасын Pi -ге жылжытыңыз және pi -ны жүктеңіз. Мен USB батареясын қуатпен қамтамасыз ету үшін қолдандым, бірақ бұл үшін оны компьютерден қуаттандыру үшін қуат адаптерін немесе Micro-USB кабелін пайдалануға болады.
5. Pi IP мекенжайын табыңыз. Сізге Pi -ге қосылу керек, кейінірек роверді басқару үшін.

6. Pi -ге компьютерден кіріңіз. SSH оқулығының «Клиентті орнату» бөлімінде толық нұсқаулар бар. Енді сіз Pi -ге кіруіңіз керек:

   ssh pi@

7. Қашықтан басқару бағдарламасы NodeJS деп аталатын құралды қолданады. Pi -ге NodeJS орнату үшін келесі пәрмендерді SSH арқылы іске қосыңыз:

   wget

   tar xf node-v14.15.1-linux-armv6l.tar.gz экспорт PATH =/home/pi/node-v14.15.1-linux-armv6l/bin/: $ PATH

8. Сізде Pi -ге NodeJS орнатылуы керек. Оны тексеру үшін жүгіріңіз

   түйін -v Бірнеше секундтан кейін ол NodeJS нұсқасын шығаруы керек, мысалы

   v14.15.1

9. Содан кейін біз pi-rover деп аталатын роверді басқару бағдарламалық жасақтамасын орнатамыз. Бұл бірнеше минутты алады:

   sudo apt-get install git

   git clone https://github.com/smagoun/pi-rover.git cd pi-rover npm орнату

10. Pi -де серверлік бағдарламалық қамтамасыз етуді іске қосыңыз:

    түйін index.js

    Егер бәрі жақсы болса, Pi -ге IP -мекен -жайындағы 8080 портына өту арқылы компьютердегі веб -шолғыш арқылы кіруге болады. Мысалы, егер сіздің Pi IP мекенжайы 192.168.1.123 болса, https://192.168.1.123:8080 өтіңіз.

11. Ctrl-C көмегімен серверлік бағдарламалық жасақтамадан шығыңыз.

12. Pi іске қосылған сайын серверді іске қосу үшін жүйелік қызмет файлын орнатыңыз:

    sudo cp pi-rover.service/etc/systemd/system/

    sudo systemctl pi-rover.service қызметін қосады

13. Бағдарламалық жасақтама тексерілгеннен және жұмыс істегеннен кейін, Pi -ді роверге орнату үшін оны өшіріңіз:

    sudo өшіру -h қазір

Ескерту: Егер сіз үй желісінен басқа адамдарға рұқсат бергіңіз келсе (мысалы, Алғыс айту күнінде өз үйінде тұратын атасы), сіз маршрутизаторды жалпыға ортақ IP мекенжайынан трафикті жіберу үшін конфигурациялауыңыз керек. Pi. Мұны істеу үшін портты бағыттау нұсқаулығын қолданыңыз.

4 -қадам: Роверді жалғаңыз

Snap Rover ровер жинағымен бірге келетін қашықтан басқару құралын қосуға арналған нұсқаулықпен бірге келеді. Біз оларды радио қабылдағыш компонентін Pi -ге ауыстыруға бейімдейміз.

Ровер нұсқаулығында көптеген тізбектер бар. №1 -ден бастаңыз («Түнгі ровер») және барлығын 6 -бағаннан сол жаққа шығарыңыз. Бұл моторды басқару элементінің IC -ін, моторды басқару элементінің кірістеріндегі (4) 1kΩ резисторды, сырғытпаны, және роверге баратын сымдар.

5 -қадам: Pi -ді Rover -ге жалғаңыз

Егер сізде Pi үшін корпусыңыз болса, бірақ оны әлі орнатпаған болсаңыз, дәл қазір жасаңыз.

Pi -дегі 40pin коннекторы үлкен функционалдылықты көрсетеді. Pi-ді роверге қосу үшін біз бірнеше жалпы мақсаттағы енгізу-шығару түйреуіштерін (GPIO) қолданамыз. Мұны дәл осында көрсетілгендей қосу маңызды; оны дұрыс емес сыммен қосқанда Pi немесе ровер зақымдалуы мүмкін.

1. Пидегі түйреуіштер 1-40 нөмірленген. Олардың қалай салынғанын түсіну үшін түйіншекті қарастырған жөн.

2. Қозғалтқышты басқару IC кірістеріндегі резисторларға келесі 4 GPIO қосу үшін бекітуге қосқыштарды қолданыңыз:

   1. LF резисторына 11 -ші пин (GPIO 17)
   2. 12 (GPIO 18) түйреуішін LB резисторына бекітіңіз
   3. 13 -ші PIN (GPIO 27) жиіліктегі резисторға
   4. RB резисторына 15 (GPIO 22) түйреуіш
   5. Жерге түйреуішті (түйреуіш 14) Pi-ден ровердегі жерге (-) жалғау үшін тағы бір бекітуге арналған қосқышты қолданыңыз. Бізде 2 бөлек қуат көзі болса да (роверде 9В, ал Пи -де USB батареясынан 5В), екі жағы да электр желісіне қосылған және бізге схеманың жұмыс істеуі үшін ортақ жер қажет.

6 -қадам: Планшетті орнатыңыз

Планшетті орнату бірнеше бәсекелес қажеттіліктерді теңестіруді қажет етеді:

• Планшет ауада жеткілікті жоғары болуы керек, ол тұрып жатқан балалармен және ересектермен қарым -қатынас жасай алады.
• Көлік жүргізу кезінде аударылып кетпес үшін ровер тұрақты болуы керек.
• Планшет тұрақтылықты қамтамасыз ету және көлік жүргізу кезінде біркелкі тәжірибе алу үшін ровердің ортасына мүмкіндігінше жақын орнатылуы керек.
• Ровердің үстіңгі бөлігі оған ілінісу схемасынан басқа ештеңе қосуға арналмаған, сонымен қатар компоненттерге зақым келтірместен жүктемені жүктеудің тамаша әдісі жоқ.

1 -бөлім: Көпір салу

Ровердің жоғарғы жағы - бұл электрониканың компоненттерін бекітуге арналған соққылары бар пластикалық тор. Жүкті тікелей торға салу тұрақты болмайды және торды зақымдауы мүмкін. Мен тордың үстіндегі соққылардың арасында орналасқан тіректері бар көпірдің негізін және көпірдің жоғарғы жағына бекітілген көпір салуды таңдадым. Мен көпірді + рулонның корпусына бекіту үшін нейлон бауын қолдандым.

1. Ұзындығы 2х4 -тен 10 дюймге дейін кесіңіз; ол ровердің енінен ұзағырақ болуы керек, бұл оны роверге қауіпсіз түрде бекітуге мүмкіндік береді.
2. 1/4 дюймдік қалыптау жолақтарынан жұп 8 «дана. Бұл планшеттің бекітілуін тұрақтандыруға көмектеседі және оның алға және артқа айналуын болдырмайды.
3. Қалыптау жолақтарын 2x4 өлшеміне жабыстырыңыз. Жолақтарды тордың ойықтарына, бұдырлардың арасына (бір -бірінен шамамен 5 дюйм қашықтықта) сәйкес келетін етіп орналастыру керек. Жолақтар 2x4 -тің төменгі жағы электроникадан жоғары болатындай етіп орнатылуы керек.
4. 1х1 -ден 3 дюймдік жұпты кесіңіз және оларды қалыптау жолақтары 2х4 -ке сәйкес келетін бұрыштарға жабыстырыңыз. Мұндағы мақсат - бүйірлік қысыммен қалыптау жолақтарының 2х4 -тен бөлініп кетуіне жол бермеу.
5. 2х4 жоғарғы бөлігіндегі шпангоутқа тесік бұрғылау үшін 1 дюймдік ұшты қолданыңыз. Тесік 2х4 көлемінде өтуі қажет емес; тесіктің түбінде шамамен 1/8 дюйм ағаш қалдырыңыз. дюбельді қолдау үшін. Тесік 2х4 бір жиегіне қарай ығысуы керек, екінші жағынан нейлон белдікке орын қалдыру үшін. Дюбельді тесікке жабыстырыңыз, оның тік екеніне көз жеткізіңіз.

Ескерту: Кішкене дюбель жұмыс істей алады. Мен тербелісті бәсеңдетуге болатындай қаттылықты қамтамасыз ету үшін диаметрі 1 дюймді таңдадым. Сіз атасы көлік жүргізіп бара жатқанда, оның көлігін ауыртқыңыз келмейді!

2 -бөлім: Планшет ұстағыш

Маған планшетті дюбельдің жоғарғы жағына бекітудің жеңіл, бірақ берік әдісі қажет болды. Планшеттің өзі салмағына роверді аударып жіберуге тырысатын тетік ретінде әсер етпейтіндей етіп дюбельге мүмкіндігінше жақын орналасуы керек. Басс ағашы сияқты жеңіл ағаштан қорап жасау туралы қысқаша ойлана келе, мен қолайлы мөлшердегі картон қорапты кесудің аз күш-жігерін таңдадым. Мен шамамен 10 «x 12» x 1 «болатын қорапты таптым. Планшет сырғып кетуі үшін оның бір ұшын кесіңіз, ал планшеттің экраны көрінетін етіп төртбұрышты тесікті бір жағынан кесіңіз. Планшет ұстағышын бекіту үшін ыстық желімді пайдаланыңыз. дюбельдің жоғарғы жағына.

7 -қадам: Кіріңіз

Біз планшеттің бекіткішін роверге бекітуіміз керек. Ровер бұл үшін жасалмаған және орнатудың ыңғайлы нұсқалары жоқ. Мен бекіткішті ровердің екі осіне (оське емес!) Оралған нейлоннан жасалған ұзын баумен бекітуді таңдадым. Бұл бекітудің алға, артқа немесе екі жағына қисайып кетуіне жол бермейді. Баудың кез келген электрлік компоненттеріне қысым жасамайтынына көз жеткізіңіз, және оның тартылып, бекітілуін қамтамасыз етіңіз.

8 -қадам: Роудингті бастаңыз

Планшетті бекіту роверге бекітілгеннен кейін, Raspberry Pi мен роверді қосыңыз. Pi желіге қосылғаннан кейін, веб -интерфейске кіріңіз (мысалы, https://192.168.1.123) және 'Бақылауды сұрау'. Енді сіз көлікпен жүре алуыңыз керек! Роверді бір уақытта бір адам ғана басқара алады, сондықтан басқа біреуді сынап көрмес бұрын роверді басқарудан бас тартқаныңызға сенімді болыңыз.

Ата мен әжеге арналған нұсқаулар

Ровер желіге қосылғаннан кейін FaceTime -де атама (немесе әжеме!) Қоңырау шалыңыз. Олар алғаннан кейін, оларға веб -шолғышты ашып, жалпыға ортақ IP мекенжайына өтуін сұраңыз. Қандай телефонды/планшетті/компьютерді пайдаланатынына байланысты, олар «бөлінген экран» режиміне өтуі немесе екінші құрылғыны қолдануы мүмкін.

Веб -бетті жүктегеннен кейін олар ровердің басқару интерфейсін көруі керек. Оларға бақылауды сұраңыз. Енді олар басқа отбасы мүшелерімен сол жерде болғандай қарым -қатынас жасай алады!

9 -қадам: Болашақ жақсартулар

Бұл дизайн мінсіз емес. Кейбір мүмкін жақсартулар:

• Бала, үй жануарлары және т.
• Ровердің заттарға соғылуын болдырмау әдісі (жүргізуші төмен қарай алмайды!)
• Pi-rover бағдарламалық жасақтамасын басқарудағы талғампаздық. Дәл қазір олар бізге жақсы жұмыс істейтін нәрсеге кодталған.
• Веб -бетке бейнеконференцбайланыс құралын салыңыз, сонда әжеге роверді пайдалану үшін 2 құрылғы қажет болмайды