Securibot: Үй коопсуздугу үчүн кичинекей Survelliance дрону: 7 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:42

Бул роботтордун укмуш экени жөн эле чындык. Коопсуздук роботтору, адатта, карапайым адам үчүн өтө кымбат же сатып алуу мыйзамдуу түрдө мүмкүн эмес; Жеке компаниялар жана аскерлер мындай түзмөктөрдү өздөрүнө сактап калышат жана жүйөлүү себептер. Бирок чын эле жеке коопсуздук роботуна ээ болууну кааласаңызчы?

Securibotко кириңиз: кичине дөңгөлөктүү робот, сиз каалаган жерде патруль кыла алат жана сенсорлордун кеңири спектри боюнча маалымат берет. Бул кичинекей, күчтүү жана арзан, жана түзүү үчүн зымдарды жана программалоону минималдуу түшүнүүнү талап кылат.

1 -кадам: материалдарды чогултуу

Төмөнкү материалдар талап кылынат. Бул акыркы продукт үчүн сатып алына турган жана керектелүүчү бөлүктөр, ошондуктан кырсык болгон учурда кошумча резервдик материалдарды алуу акылдуулукка жатат. Жаңы табулатураны ачуу үчүн бир бөлүктү чыкылдатыңыз, эгер аны сатып алышыңыз керек болсо!

БИЙЛИКТИ БАШКАРУУ

• 9-вольттуу батарея 4-пакет x1
• AA Батарея 8-Pack x1
• 4-Slot AA Батарея кармагыч x1
• Эркек/Эркек Jumper Wires x1
• Эркек/Аял Jumper Wires x1
• Аял/Аял Jumper Wires x1
• Mini Breadboard x1
• 1k Resistor x1
• 2k Resistor x1
• Кызыл/Кара Power Cables x1
• Rocker Switch x2

ЖАБДУУ ЖАНА СЕНСОРЛОР

• Arduino Uno Rev3 x1
• ESP8266 Wi-Fi модулу w/ NodeMCU x
• HCSR04 Ultrasonic Sensor x1
• PIR Motion Sensor x1
• Motor Board x1

ШАССИС

Makerfire Robot Smart Car Kit x1

КОШУМЧА МАТЕРИАЛДАР*

• Аскар Темир жана Солдат
• Wire Stripers
• Сым кескичтер
• 8 "Акрил
• Лазердик кескич
• Электр тасмасы
• Zipties
• Чакан бурамалар жана гайкалар

*Бул материалдар талап кылынбайт, бирок, албетте, уюштуруунун жана коргоонун кошумча катмарын кошот. Милдеттүү эмес болгондуктан, аларды көбүнчө аппараттык дүкөндөрдө табууга болот, жана лазердик кескичтер сатып алуу үчүн олуттуу нерсе, андан кийин бирөөнү ижарага алуу же бөлүктөрүн жөнөтүү.

2 -кадам: Программалоо жана пландаштыруу

Securibot - бул зым жана программалоо жагынан бир топ татаал түзүлүш, ал башында коркунучтуу көрүнүшү мүмкүн, бирок кичине кадамдар менен жасаса, аны жеңилдетүүгө болот. Төмөндө бүтүндөй зым схемасын көрсөткөн диаграмма. Бул азыр бул жерде болсо да, бүт нерсени ремонттоо акылга сыйбайт, анткени бул механизмдин баары роботко бекитилет. Бул түзмөк кагазда кантип орнотулганын жакшыраак түшүнүү үчүн бул жерде.

Роботту программалоо үчүн биз эки башка тилди колдонобуз: Python жана C/C ++. Ошондой эле, бул эң жакшы MacOSто программаланган учурда жасаларын түшүнүү маанилүү.

Баштоодон мурун, NodeMCUду мотор тактасына физикалык түрдө тиркеңиз. Сиз муну түбүндөгү кичинекей чымчыкты бири -бири менен тизип, жасай аласыз. АРТКА КОЙБОГУЛА ЖАНА КУБАЙТ!

NodeMCU + Моторбордду компьютерге туташтыргандан кийин, терминалдын терезесин ачыңыз жана #сапынан кийин эч нерсе жазууга көңүл бурбай, бул саптарды жаза баштаңыз.

ls /dev/tty.* #NodeMCU угуп жаткан портту табат.

экран ls/dev/tty. 115200

#Андан кийин, >>> дегенди көргөнгө чейин enter басыңыз, андан кийин төмөнкүлөрдү териңиз:

импорттук тармак

sta = network. WLAN (network. STA_IF)

ap = network. WLAN (network. AP_IF)

ap.active (Чыныгы)

sta.active (False)

Эгер сиз муну туура программалаган болсоңуз, азыр Wi-Fiңызда MicroPython-xxxxxx (сандар ESP8266га жараша айырмаланат) үчүн байланышты көрүшүңүз керек. Ага туташыңыз, анын сырсөзү micropythoN (так жазылгандай)

Эми, https://micropython.org/webrepl/ дарегине өтүп, "Туташуу" баскычын басыңыз. IPти өзгөртпөңүз. Берилген демейки талап кылынган нерсе. Сизден сырсөздү киргизишиңиз керек; Жөн эле сырсөздү киргизиңиз.

Андан кийин, биз роботтун моторлорун башкарууда колдонулган бардык кодду алышыбыз керек. Бул github репозиторийинде crimsonbot.py жүктөп алыңыз. Керек болсо, келечекте колдонуу үчүн башка нерселерди жүктөп алсаңыз болот. Эми биз программалоону баштай алабыз, бирок бул өтө кыйын болушу мүмкүн, анын ордуна биз бул жерде башка репозиторий жасадык. Demo.py'ди кармап, crimsonbot.py менен бир жерге коюңуз.

Кайра webreplге кирип, кайра туташыңыз. "Туташуу" баскычын басып, кайра сырсөз менен кириңиз. Оң жагында "Файлды тандоо" баскычын чыкылдатып, demo.py каякка койгонуңузду табыңыз. Demo.py тандагандан кийин, "Түзмөккө жөнөтүү" басуу менен жөнөтүңүз. Эгер сиз туура кылган болсоңуз, анда импорттук демо терип, ката кетирбешиңиз керек. Куттуктайбыз, сизде бардык программалык камсыздоо орнотулган. Эми муну роботтун өзүнө чогултуу убактысы келди.

3 -кадам: Негиздерди куруу

Эми биз программалык камсыздоонун негизги бөлүгүн түзгөндөн кийин, биз жабдыктын үстүндө иштей алабыз. Роботтун Makerfire шасси үчүн пакетти ачыңыз жана аны киргизилген көрсөтмөдө көрсөтүлгөндөй чогултуп алыңыз. Белгилей кетүүчү нерсе, зымдар ширетилбейт, андыктан дайыма иштөөдө этият болуңуз. Берилген көрсөтмөгө ылайык, бүт роботту чогулткандан кийин, бизде азырынча үстү жок болушу керек, андыктан азырынча бул жардамчыны койсоңуз болот.

Чокуну алып, биз азыр кээ бир нерселерди тиркей алабыз. Сиз тандаган желимди алыңыз жана мотор тактасын жана эки 9В батареяны тактадагы көк бөлүктүн алдына коюңуз. Айтпаса да түшүнүктүү, бирок бул үчүн Мотор тактасын ажыратып койсоңуз болот.

Сымдалган зымдарды же аллигатор клиптерин колдонуп, эки 9В батарейкасын катарлап тиркеп, 18Вга жакын кубаттуулукту бериңиз. Эми анын бир четин алып, аны рокер которгучка туташтырыңыз. Сизде азыр терс/позитивдүү учу рокерге, ал эми бир учу бир учуна гана тиркелиши керек. Жипти чечүүчүлөр менен, жездин бир бөлүгүн ачуу үчүн кызыл/кара электр кабелин бир аз алып салыңыз. Эми аларды көгүлтүр бөлүккө моторбордго салып койсоңуз болот. Кичине Филлипс отверткасын колдонуп, аларды туура орнотуп коюңуз. Кызыл зым VIN аттуу розеткага, жер GND аттуу розеткага туташат.

Азыр зымдардын оор бөлүгү. Бул, балким, эң татаал бөлүгү, анткени ал өтө татаал. Моторлордун учтарын колдонуп, аны төмөнкүдөй туташтырыңыз:

Сол жакта жайгашкан эки кара зым A-

Сол жактагы эки кызыл зым А+ розеткасына

Оң жагындагы эки кара зым В-

Оң жагындагы эки кызыл зым В+ га чыгат

Электр лентасы жана зиптилер жуп зымдарды бирге кармоо үчүн абдан ыңгайлуу болот. Эми бул чогултулган соң, биз моторлордун туура иштеп жатканын текшере алабыз.

Кирүү жана webreplди баштап demo.py жүктөө үчүн 1 -кадамдын бардык бөлүктөрүн аткарыңыз. Импорттук демо терилгенден кийин, төмөнкү командалардын бирин териңиз:

demo.demo_fb () #Роботту алдыга жана артка кетирет.

demo.demo_rot () #Роботту айландырат.

Булар алдыга жылып, бурула алаарыңызды баалайт. Эгерде экөө тең ойдогудай иштесе, фантастикадан да! Болбосо, анда зымдарды эки жолу текшерип, батареяларыңыздын толук заряддалганын текшериңиз. Буга demo_fb () программасынын кичинекей видеосу жана ал дөңгөлөктөрдү кантип иштеткени мисал катары тиркелет. Булар толук кубатталбаганын байкаңыз, андыктан биз төрт кыймылдаткычка кубаттуулук жетиштүүбү же жокпу, мультиметрди колдонуп текшеришибиз керек.

4 -кадам: нерселердин сезимин боёк

Эми биз ботубуздун ары -бери жыла аларын аныктадык, акыры роботту автоматташтырууну баштоого убакыт жетти.

Күзөтчү бир аймакты бир канча убакытка кайтаруу тапшырмасына окшош, робот кара сызыкты ээрчүү менен аймакты көзөмөлдөө үчүн demo.py кодун колдонуу менен программаланган. Бул линия үчүн эң жакшы талапкер - кара электр лентасы.

Үч аял/аял секирүүчү зымдарды колдонуп, түстүү сенсорлордун бириндеги төмөнкү казыктарга туташыңыз: VCC (күч), GND (жер) жана DAT (маалымат). Төмөнкү байланыштар үчүн Мотор тактасындагы 2-8-катардагы бардык казыктарды колдонуп, башка учтарын туташтырыңыз:

VCC => V

GND => G

DAT => D

Булардын баары иштеши үчүн бир катарда болушу керектигин эске алыңыз. Катарлар мотор тактасынын капталында белгиленген. Экинчи сенсор үчүн муну эки жолу кайталаңыз жана аларды запастык тоскоолдуктар же каалаган нерсеңиз менен алдына орнотуңуз. Түс сенсорлору жерге абдан жакын болушу керек экенин унутпаңыз. Эгерде алар жетиштүү деңгээлде жакын болбосо, анда алар туура иштебейт. Көздөгөн эффект үчүн аларды симметриялуу түрдө карама -каршы тарапка орнотууну унутпаңыз.

Кайра webreplге кирип, demo.py жөнөтүңүз жана дагы бир жолу импорттоңуз. Андан кийин, аны кара эмес жерге коюп, бир же эки метрлик кара лента сызыгын картага салыңыз. Роботту эки сенсордун ортосуна сызык менен түшүрүңүз. Иштетилгенден кийин төмөнкү буйруктарды териңиз:

demo.setup ()

demo.loop ()

Securibot эми линияны ээрчип, түс сенсору иштен чыкканда өзүн оңдоп чыгышы керек. Код кадимки маанини аныктоо менен иштейт, кара түстүү эмес, жана бул маани башкача сезилгенде, ал өзүн оңдойт. Программа чексиз иштөөгө арналгандыктан, роботту токтотуунун бирден -бир жолу - аны өчүрүү. Бул ыкманы бир -эки жолу текшерип көрүңүз, эгер чындап таймансаңыз, кээ бир ийри жана бурулуштарды жасоого аракет кылыңыз.

5 -кадам: Үн өчүрүү

Жогорудагы диаграмма УЗИ сенсорунун кантип орнотуларын көрсөтөт. Сенсор ар бир адам укканга караганда үндүн ультрадыбыштуу импульсун берүү жана анын артка чагылуусуна канча убакыт кетерин эсептөө менен иштейт. Бул жерде эркек/ургаачы өтмөктөр 1k жана 2k резисторлору менен бирге жаркырайт.

Бул учурда, кыймылсыз мүлктү башкаруу кыйын болот, андыктан азыр машинанын үстүн кайра бекитүү үчүн жакшы убакыт болмок. Бирок, боз TRIG зымы менен ак ECHO зымынын астындагы Мотор тактасындагы эки өзүнчө D казыгына туташуусу керек экенин эсиңизден чыгарбаңыз жана аларды бекиңиз. Эгерде сиз материалдар бөлүмүнө кирген нан тактасын сатып алсаңыз, анда анын чаптама түбү болот, аны кагазды сыйрып эле колдонсо болот. Муну машинанын маңдайына чаптаңыз, андан кийин батарейканын пакетин машинанын артына каалаган желимди колдонуп тиркеңиз.

Белгилей кетчү нерсе, АА батарейкасы менен келген жез зымдардын аялдык учтары жок, андыктан аларды нан тактасына салардан мурун зымды сыйрып алышыңыз керек болот.

УЗИ сенсорунун коду бир аз татаалыраак, бирок дагы эле бул github репонунан кирүүгө болот. HCSR04.py жана motion_control.py жүктөп алып, ошол эле жерде болгула. Мунун жардамы менен сенсордун кандайдыр бир нерседен алыстыгын аныктай аласыз. УЗИ диапазону эки -үч метрдин тегерегинде.

6 -кадам: Жылуулук колтамгалары

Эми биз башка бөлүктөрдү чогултуп алгандан кийин, жылуулук кыймылын аныктоо үчүн пассивдүү инфракызыл сенсор (PIR) менен Arduino Uno колдонууга көңүл бура алабыз.

Биринчиден, Arduino үчүн эң акыркы IDEди жүктөп алыңыз. USB розеткаңыздан керектүү кабелди Unoго туташтырыңыз. Бул үчүн коопсуздук көрсөтмөлөрүн ырастооңуз талап кылынышы мүмкүн, баарына "Ооба" деп айтыңыз. Бул куралдар> Такта> Arduino/Genuino Uno жана Куралдар> Порт> dev/cu. Bluetooth-Кирүүчү-Порт астындагы текшерүү аркылуу муну тааныганына ишениңиз. Булар күчөтүлгөндөн кийин, Tools> Get Board Info бөлүмүнө өтүңүз жана такта маалыматы пайда болорун караңыз.

Эми биз жылуулук кыймылын аныктоо үчүн кодду эски жакшы github репоуна колдоно алабыз.. Ino файлын репозиторийге жүктөп алып, Arduino IDE менен ачыңыз. Кодду компиляциялоо үчүн "Текшерүү" баскычын чыкылдатыңыз жана анын жанындагы баскычты колдонуп Unoго басыңыз.

Эми биз Arduino Uno физикалык түрдө зым менен жабышыбыз керек. Бул үчүн жогорудагы диаграмманы аткарыңыз жана PIRди машинага тиркегенде, аны УЗИ сенсорунун үстүнө жабыш үчүн супер клей колдонуңуз. Ар кандай чаптама кошумча 9V, которуштуруучу жана Uno тиркөөгө байланыштуу болот.

7 -кадам: Бирге келебиз

Эми баары ордунда, бардык кодду тиешелүү такталарга жүктөңүз. Аяктагандан кийин жана сиз demo.loop () аткаргандан кийин, робот кара сызыктарды ээрчий алат жана сенсорлор тиешелүү терминалдык терезелерине маалыматтарды алып келиши керек. Куттуктайбыз, сизде азыр жеке жеке Securibot бар!

Эгерде сиз роботтун логистикасын билгиңиз келсе, анда бул бөлүм программалык камсыздоонун иштеши боюнча кошумча материал болуп саналат. Негизинен робот линияны илмек менен улантат жана ультрадыбыштуу жана пассивдүү инфракызыл сенсорлор машинанын алдында объекттердин алыстыгын жана кыймылын көрсөтөт.

Эгерде сиз ага дагы протоколдорду кошкуңуз келсе, бул жерде сиз машинаны жакшыраак программалык камсыздоого же жабдыкка ээ кылуу үчүн колдоно турган кошумча ресурстар. Securibot бир аз жөнөкөй болгондуктан, ал сиздин жүрөгүңүздүн мазмунун өзгөртүү үчүн платформа катары кызмат кылат. Дизайн лазердик бронду, өнүккөн аныктоо программаларын, өзүңүздүн роботту жасоо үчүн чукулдарды кошуңуз; Securibot менен кыла турган нерселериңиздин мүмкүнчүлүгү чексиз!

Эгерде сиз шассиди жагымдуу кылуу үчүн дагы акрил куралдарын кошкуңуз келсе, биз аларды github репозиторийине.pdfs кылып койдук, аны лазер кескичке жүктөөгө болот. Файлдар armor-side.pdf, алдыңкы-арткы плиталар-fixed.pdf жана шарнир-fix.pdf. Лазердик кесүү боюнча көбүрөөк сабактарды алуу үчүн, https://www.troteclaser.com/en/knowledge/do-it-yourself-samples/ дарегине өтүңүз жана көбүрөөк долбоорлорду үйрөнүңүз.