Dog Bot: Веб -камерасы бар Lego Robot Rover: 17 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Wi -Fi арқылы кез келген экраннан басқаруға болатын Lego роботын жасау әдісі. Оның веб -камерасы бар, сондықтан сіз қайда бара жатқаныңызды көре аласыз және көзге арналған жарықдиодты шамдар! Бұл сіздің балаларыңызбен жасалатын тамаша жоба, өйткені олар логотип құруды жасай алады және сіз оларды электрониканың көп бөлігіне риза бола аласыз. Бұл жобаны жүзеге асыруда көптеген икемділік бар, және бұл сіз оны бөлшектерге оңай бөліп, қайта жасай алады. Мен оны қайтадан бастауға тырысқан кезде пайдалы деп таптым. Сіз мұны бірнеше рет жасағаннан кейін, оны қалпына келтіру өте оңай және тез. Мұның керемет жағы - ештеңені «бұзу» туралы алаңдамаудың қажеті, өйткені сіз оңай қалпына келтіру дағдыларын дамытасыз.

Сізге не керек

• Таңқурай Pi B+
• Негізгі және моторлық жинақ
• Негізгі Lego тақтасы
• Өнеркәсіптік беріктігі бар супер желім
• Бұрғылау
• Қолөнер пышағы
• Дәнекерлеу жабдықтары
• SD картасы
• SD картаны оқу құралы
• Қозғалтқышты реттегіш жиынтығы
• 2 жарық диоды
• Орташа бағалы веб -камера (сіз арзан камераны қолдана аласыз)
• ДК және планшет / телефон
• Әкімші кіре алатын Wi -Fi маршрутизаторы
• Lego биттері көп
• Жедел телефон зарядтағыш
• Әрқайсысында кемінде 1 әйел терминалы бар 4 секіру сымы
• 4 АА батареясы (қайта зарядталуы жақсы)

1 -қадам: негізді дайындаңыз

Мен Amazon -да осындай қозғалтқыш сияқты базадан және 2 қозғалтқыштан бастадым

Перспекс негізін алыңыз және оған жұқа Lego табақшасын жабыстырыңыз. Мен өнеркәсіптік беріктігі бар супер желімді қолдандым, ол бірнеше минут ішінде құрғайды және өте берік. Желім бекітілген кезде, Lego негізінің артық тақтасын кесіп алыңыз, сонда ол перспекстік тақтаның сызығына сәйкес келеді. содан кейін перспекстің негізіне сәйкес келетін Lego пластинасы арқылы тесіктер бұрғылаңыз. Мен тесіктерді қажет болған кезде бұрғыладым. Енді сізде Lego құрылымын құруға негіз бар.

2 -қадам: Дөңгелектерді жинаңыз

Енді дөңгелектерді жинаңыз. Мұнда өндірушілердің нұсқауларын орындаңыз. Мен сатып алған дөңгелектерде қытай тіліндегі барлық нұсқаулар бар, мен оларды оқи алмаймын, бірақ суреттерден түсіну өте оңай болды. Жиналғаннан кейін сымдарды моторға дәнекерлеудің кішкене бөлігімен бекітіңіз.

3 -қадам: Дөңгелектерді негізге бекітіңіз

Содан кейін дөңгелектерді тірек тақтасына бекітіңіз, қажет болған жағдайда негізде тесіктер бұрғылауға болады. Сіз жобаның соңына қарай сымдарды базадан басқа жерге өткізгіңіз келетінін білетін шығарсыз, бірақ сіз әрқашан жаңа тесік бұрғылай аласыз және кейінірек орнын ауыстыра аласыз.

4 -қадам: Pi дайындаңыз

Енді PI дайындаңыз. Мен USB Wi -Fi кілті бар B+ үлгісін қолдандым. Мен Debian Jessie негізіндегі толық жұмыс үстелінің суретін қолдандым, оны Raspbian Pi сайтынан жүктеуге болады. SD картасын нөлден құруға тұрарлық, және диск бейнесін қолда ұстаңыз, себебі оны қайтадан бастауға болады. Компьютерде дискідегі кескінді қалай жасау керектігін білу үшін сізге гуглинг жасау қажет болуы мүмкін. Мен Ubuntu көмегімен суретті осылай жасадым: дискідегі суретті тінтуірдің оң жақ түймешігімен нұқыңыз және «дискідегі сурет жазушымен ашуды» таңдаңыз. Суретті SD картасына жазыңыз. Диск бейнесі өте кішкентай, сондықтан егер сізде үлкенірек SD картасы болса (мысалы: 30 ГБ), барлық кеңістікті пайдалану үшін GParted сияқты бөлу бағдарламалық жасақтамасын қолдануға болады. Мұны қалай жасау керектігін ойластырғаннан кейін, бұл шамамен 5 минутты алады және бұл сізге қажет, егер сіз бағдарламалық жасақтаманы бұзсаңыз, оны қайта орнатуға болады.

5 -қадам: Контроллер тақтасын орнатыңыз

Әрі қарай сізге қозғалтқышты басқару тақтасы қажет. Мен RyanTek жинағын қолдандым. Бұл тамаша дәнекерлеу нұсқаулығымен бірге келеді, бірақ менің ойымша, сіз оны алдын ала дәнекерлеуге де болады. Егер сіз бұрын дәнекерлеуді жасамаған болсаңыз, уайымдамаңыз, мотор тақтасын бастамас бұрын оны баяу қабылдап, сәл жаттығыңыз.

Енді батарея жинағын (4 АА батареясы бар) және қозғалтқыштарды басқару тақтасына бекітіңіз, содан кейін контроллер тақтасын Pi GPIO түйреуіштеріне бекітіңіз. Тағы да контроллер тақтасы сізге толығырақ ақпарат береді. Қажетті қозғалтқыш сымдарын кернеу ұяларына қосу туралы алаңдамаңыз, егер олар тұрақты ток слоттарына қосылмаған болса. Мен Pi немесе батарея жинағын Lego тақтасына жапсырмаймын немесе бұрамаймын, себебі бұл Lego корпусын жобалау кезінде сізге икемділік береді. Сонымен қатар, сіз дизайнды оңай өзгерте аласыз.

6 -қадам: Lego корпусын құруды бастаңыз

Енді Lego құрастыратын кез келді. Бұл кезде сіз шынымен де кішкентай балаларды тарта аласыз, егер олар Lego бөлігін ұстаса! Біз қарапайым квадраттан тұра бастадық, бәрі жұмыс істей бастады, содан кейін ит ботпен қызықты болды. Мұндағы керемет нәрсе - сіз робот корпусын қалағаныңызша қалпына келтіре аласыз. Pi үшін үй құрудан бастаңыз. USB порттары мен қуат кабельдері үшін орын қалдыруды ұмытпаңыз. Сіз салатын кез -келген тұрғын үйге жеткілікті мөлшерде босаңсытыңыз. Біраз нәрсені айналдыруға болады, сондықтан сіз Lego -мен тым дәл бола алмайсыз.

Біз кейінірек қажет болатын USB порттарына кіруді қамтамасыз ету үшін Lego терезелерін қолдандық.

7 -қадам: Pi дайындаңыз

Пиді іске қосуға және роботты қозғалтуға жақсы уақыт.

Мен Git hub -та осы жобаны қолдану үшін кодты әзірлеп жатырмын. Git hub беттерінде мені оқыңыз, Pi -дегі барлық бағдарламалық жасақтаманы қалай орнату керектігі туралы нұсқаулармен танысасыз, бірақ мен сізді де қадамдар бойынша аламын. Мұнда.

Алдымен қуат кабелін жалғау арқылы Pi іске қосыңыз. Сізге HDMI кабелін теледидарға жалғау және USB пернетақтасы мен тінтуірді пайдалану қажет. Бірінші нәрсе - Wi -Fi желісіне қосылу. Сіз мұны Raspian жұмыс үстелінің жоғарғы оң жақ бұрышындағы белгішені басу арқылы және егжей -тегжейлі дәлелдеу арқылы жасай аласыз. Wi -Fi желісіне қосылғаннан кейін сіз бәрін командалық жолдан жасай аласыз, сондықтан қаласаңыз, ssh көмегімен Pi -ге қосыла аласыз, бірақ біз теледидарға қосылғандықтан, Raspian жұмыс үстелінен терминалды аша аламыз.

8 -қадам: Бағдарламалық жасақтаманы Pi -ге орнатыңыз

Pi терминалын ашыңыз және келесі пәрмендерді теріңіз.

sudo apt-get жаңартуы

Бұл Raspian -ды соңғы бағдарламалық жасақтамамен жаңартады.

Содан кейін веб -камераның бағдарламалық жасақтамасын орнатыңыз

sudo apt-get install motion

Сондай -ақ, бұл кезде қозғалысты конфигурациялау қажет. Мен github беттерінде қандай файлдарды жаңарту керектігін жаздым. Pi -де жұмыс істейтін веб -камераны алу туралы нұсқаулық бар. Параметрлермен танысып, олармен ойнау сізге ыңғайлы болғаннан кейін.

sudo apt-get python-dev python-pip орнатыңыз

Бұл Python кітапханаларын, сонымен қатар бағдарламалық қамтамасыз етуді python менеджерін орнатады.

sudo pip install 'pubnub> = 4.1.2'

Бұл басқару панелі мен сымсыз робот арасындағы хабар алмасуды басқаратын Pubnub бағдарламалық жасақтамасын орнатады.

Бұл бөлікті орнату үшін біраз уақыт қажет, сондықтан барып шай ішіңіз !!

9 -қадам: Robot бағдарламалық жасақтамасын орнатыңыз

Енді сіз барлық тәуелді бағдарламалық жасақтаманы орнаттыңыз, роботты іске қосу үшін қажетті кодты орнату уақыты келді.

git клоны

бұл сіздің үй каталогыңызда лего-робот қалтасын жасайды.

Робот кодын іске қоспас бұрын, сіз PubNub есептік жазбасын жасап, жариялау мен жазылу кілтін алуыңыз қажет. Сіз мұны PubNub -те қазірден бастау туралы нұсқауларды орындау арқылы жасай аласыз. Орнатқаннан кейін сізге екі файлды ашу қажет:

• lego-робот/сервер/keys.py
• lego-робот/клиент/keys.js

pub және sub кілттерін pubnub бақылау тақтасынан алуға болатын кілттермен ауыстырыңыз.

Есіңізде болсын, арна мәні кез келген болуы мүмкін, егер ол клиент пен серверге сәйкес келсе.

10 -қадам: Контроллердің бағдарламалық жасақтамасын орнатыңыз және оның жұмыс істеп тұрғанын тексеріңіз

Компьютерде git hub кодын біз роботта жасағандай клондау.

git клоны

Сіздің компьютеріңізде git орнатылмауы мүмкін. Олай болмаса, git hub ішіндегі нұсқауларды орындаңыз.

Сізде кодты ZIP -файл ретінде жүктеу мүмкіндігі бар, бірақ мен GIT орнатуға және репозиторийді клондау арқылы файлдарды көшіруге кеңес берер едім.

Сізге lego-robot/client/keys.js файлын жеке жариялау мен жазылу кілттерімен жаңарту қажет.

Аяқтағаннан кейін веб-шолғышта lego-robot/client/keys.html файлын ашыңыз. Енді сіз роботты басқару түймелері арқылы басқара аласыз.

Жоғарыдағы диаграмма не болып жатқанын көрсетеді:

• Түймені басқан кезде pubnub -қа хабарлама жіберіледі (жариялау кілті арқылы)
• PubNub содан кейін роботқа жібереді …
• Хабарларды тыңдау (жазылу кілтінің көмегімен)
• Содан кейін робот әрекетке аударады.

Мен pubNub -ты ақысыз, жылдам (нақты уақытта) ретінде қолдандым және өте жақсы API көмегімен хабарларды жіберу мен қабылдауды едәуір жеңілдетті.

Сіз клиент пен сервер кодын зерттей аласыз және «алға» және «артқа» сияқты қарапайым кілттердің көмегімен жіберілетін хабарларды көре аласыз.

Сондай-ақ, lego-robot/client/joystick.html сайтында джойстик стилі контроллері бар.

Мен бұл контроллерлерді жетілдіріп, жаңаларын үнемі қосып отырамын, сондықтан егер сіз бағдарламалық жасақтаманы жаңартқыңыз келсе, «git pull» пәрменін қолдана аласыз. Сондай -ақ, git репозиторийіне өз үлесіңізді қосып, пайдаланушыларға ыңғайлы басқару элементтерін жасаңыз.

Енді сіз қозғалыстың жақсы екенін тексеруге дайынсыз. Pi терминалында каталогты лего-роботқа/серверге өзгертіңіз және теріңіз:

sudo python robot.py

бұл Pubnub -тан кіретін хабарларды тыңдау үшін питон сценарийін бастайды.

Енді контроллердегі бірнеше түймені басып көріңіз, сіз бұл жауаптарды Pi терминалында көресіз (жоғарыдағы суретте көрсетілгендей) және robot.py бұл хабарларды Pi GPIO сигналдарына салыстыру арқылы қозғалыстарға аударады.

Сіз роботты айналдыра білуіңіз керек.

11 -қадам: веб -камера мен жарықдиодты шамдарды дайындаңыз

Сіз Linux үйлесімді кез келген веб -камераны пайдалана аласыз (олардың көпшілігі). Мен орташа диапазонға барар едім (шамамен 15 фунт стерлинг), өйткені мен шынымен де арзан сатып алдым және одан нақты сурет ала алмадым. Бірінші қадам - веб -камераны бөлшектеу, осылайша сізде негізгі тақта мен камера болады.

Егер сіз шамдарды орнатқыңыз келсе, онда жарықдиодты шамды алып, әр терминалға екі секіру сымын қосыңыз. Мен бір жағында әйел терминалы бар секіру сымдарын қолдандым, сондықтан оны кейінірек Pis GPIO түйреуіштеріне оңай қосуға болады. Сымның екінші ұшын терминалды алып тастау керек. Қауіпсіз байланыс орнату үшін осында дәнекерлеуге болады. Мен сонымен қатар әр сымды жабу үшін қолдануға болатын жылуды қысқартатын ораманы қолдандым, бірақ мен бәрі жақсы екеніне риза болмайынша, бұл жұмысты тым жақсы жасаймын деп уайымдамаймын, сонда сіз аяқтай аласыз және жақсартасыз. Светодиодтың күйіп қалуын тоқтату үшін резисторды қолданған дұрыс.

Мұнда жарықдиодты сымдарды қосу туралы егжей -тегжейлі нұсқаулық бар.

Суретте көрсетілгендей, мен светодиодты роботтардың басына орнатудың қарапайым әдісі ретінде тесігі бар Lego блогын қолданамын.

12-қадам: Мұрынмен және жарықпен бас жасаңыз

Камераға арналған бас корпусын жасаңыз. Мен мұнда нақты айтпаймын, өйткені сізде шығармашылықпен айналысатын уақыт келді. Дегенмен, сіз камераның айналасында тұруыңыз керек. Иттер боты камераны мұрнына біріктіреді және жарық диодты көзге ие. Бастың артқы жағында сымдарды шығару үшін тесік қалдырғаныңызға көз жеткізіңіз.

13 -қадам: денені толықтырыңыз

Енді сіз ит боттың негізінен қозғалатынына қуаныштысыз, сіз батареяларға арналған корпус жасай аласыз. Мен 4 АА аккумуляторлық батареясын (дөңгелектермен және негізбен бірге) және апаттық телефон зарядтағышын қолдандым. AA батареялары дөңгелектерге арналған тұрақты ток қозғалтқыштарына арналған, ал ұялы телефондар жиынтығы - Pi үшін. Батареяларды оңай қол жетімді ету жақсы идея, себебі сіз оларды зарядтау және ауыстыру үшін қол жеткізе аласыз.

Сіз бақытты болғаннан кейін, Pi төбесін қойыңыз. Мен сымдар мен тізбектерді жасыру туралы көп уайымдамаймын, өйткені бұл роботтардың бейнесінің бөлігі. Алайда, бұл кезде бәрі сізге байланысты. Сіз боттың қаншалықты ауыр болғанын, ол қаншалықты баяу жүретінін қарастырғыңыз келуі мүмкін.

14 -қадам: Басты орнатыңыз

Бәрін қосатын уақыт келді.

Веб -камералардың USB сымын сіз жасаған кіру тесіктерін қолданып, боттың алдыңғы жағына қосыңыз. Сіз Lego корпусын жасау арқылы роботқа сымды бекіте аласыз. Мен USB сымын кесіп, қайта дәнекерлеу арқылы қысқарттым, бірақ егер сізде 4 ұсақ сымды бірге дәнекерлеу қажет болса, мұны жасаңыз. Қысқа USB сымын сатып алып, оны камераның артына жалғау оңайырақ болар.

Сондай -ақ, жарықдиодты шамдарды мотор тақтасының контроллері қабылдамайтын Pis GPIO түйреуіштеріне қосу керек. Бұл GPIO 20 және 21 түйреуіштері және жақын жердегі қосалқы жерге қосқыштар. Жақын жерге қосылатын түйреуіштерді қолданыңыз. Егер шам жұмыс істемесе, GPIO шығысымен дөңгелек жерді ауыстырып көріңіз. Жақсы GPIO диаграммасын google -ге қосу үшін қандай түйреуіштерді анықтау керек.

15 -қадам: Жарық диодтары мен мұрын камерасын тексеріңіз

Веб -камераның бағдарламалық жасақтамасын іске қосу үшін:

судо қозғалысы

Сондай -ақ, robot.py сценарийін іске қосқаныңызға көз жеткізіңіз (previuos нұсқаулығында көрсетілгендей):

sudo python robot.py

Енді сіз жарықты қосу және өшіру үшін контроллердегі шамдарды қолдана аласыз.

Веб -камера сіздің Pis IP -адресіңізде 8080 портында таратылуы керек, сондықтан веб -шолғышқа келесіні теріңіз.

192.168.1.2:8081

Мен маршрутизаторға әкімші ретінде кіріп, бекітілген құрылғыларды қарап, Pi IP мекенжайын таптым. Мұны қалай жасау керектігі туралы нұсқаулар әдетте маршрутизатордың артқы жағында орналасқан немесе желідегі маршрутизатор нұсқауларын қараңыз.

алдыңғы қадамда сипатталғандай, қозғалыс бағдарламалық жасақтамасының конфигурация параметрлерін зерттеуге болады. Менің ойымша, кейде ағын кідіреді, бірақ әдетте ол жақсы жұмыс істейді.

Сіз бұл бейне ағынына Wifi желісіне қосылған браузермен жұмыс істейтін кез келген жерден қол жеткізе аласыз.

16 -қадам: Аяқтау

Интернетке кіру

Енді сіз роботты компьютердегі шолғыштан басқара аласыз. Ботты Ipad немесе телефон сияқты кез келген сенсорлық құрылғыдан басқара білу жақсы.

Ол үшін веб -серверде клиенттік файлдарды (button.html және т.б.) орналастыру қажет.

Мен жақсы жұмыс істейтін Pi веб -серверін орнатудан бастадым. HTML файлын кез келген басқа веб -серверге жүктеу оңайырақ. Мен HTML файлын ашық көк хост тіркелгісіне көшірдім. Сіз бұл файлдарға кіру құқығын қорғауды қалауыңыз мүмкін, себебі оларда pub nub арнасының pub қосалқы кілттері бар. Бұл әрекетті орындағаннан кейін контроллерге кез келген құрылғыдан, тіпті үйден де кіруге болады.

Автоматты түрде іске қосу

Тағы бір пайдалы нәрсе - таңқурай Pi -де / etc / rc.local сценарийін жаңарту; осы екі жолды қосу:

• судо қозғалысы
• nohup sudo python /home/pi/lego-robot/server/robot.py &

Олар Pi іске қосылған сайын іске қосылады, сондықтан команданы қолмен іске қосудың қажеті жоқ.

17 -қадам: Көңілді болыңыз

Бар болғаны.

Егер сіз кептеліп қалсаңыз, түсініктеме қалдырыңыз және егер сіз кез келген бағдарламалық жасақтаманы жақсартқыңыз келсе, github репозиторийіне үлес қосыңыз. Мен бұл жобамен жұмыс жасауды жалғастырамын және мұнда бірнеше идеялар бар:

• «Сол жақ 10, алға 6, артқа 2 …» сияқты командалар тізбегін бағдарламалайтын, содан кейін «жүгіруді» басқан кезде робот командаларды орындайтын «үлкен трек» стиліндегі контроллер.
• Еңкейген мойын, сондықтан веб -камерамен жоғары қарай қарауға болады
• Мәтінді контроллерден сөйлеуге аударатын динамик
• Дауыспен басқарылатын басқару

Алақай

Питер