SOLARBOI - dunyoni kashf qilish uchun 4G Quyoshli Rover !: 3 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Yoshligimdan men doimo kashf qilishni yaxshi ko'rardim. Yillar mobaynida men Wi -Fi orqali boshqariladigan uzoqdan qo'mondonli mashinalarning ko'p sonli modellarini ko'rdim va ular juda qiziqarli ko'rinardi. Lekin men juda uzoqqa borishni orzu qilardim - haqiqiy dunyoga, uyim, ko'cham yoki hatto chekkamdan tashqarida, men bundan ham uzoqroqqa keta oladigan robot yaratmoqchi edim. Buning uchun men kamera, 4G ma'lumotli ulanish va kunlar, haftalar va hatto oylar davomida missiyalarni bajarishga qodir quyosh energiyasi tizimi bilan jihozlangan robotni qamchiladim. Men hozir Twitch.tv -da jonli missiyalarni muntazam ravishda efirga uzataman va SOLARBOI Avstraliyadagi qishloqlarga ilgari bo'lgan robotlardan ko'ra ko'proq borishga harakat qiladi! SOLARBOIning maqsadi - Avstraliyaning qishloq shaharchasida qolib, qishloqdan chiqib, boshqa joylarga borish. U o'z vazifasida hech qanday tashqi yordam ololmaydi, aks holda u muvaffaqiyatsiz deb hisoblanadi. U kun va haftalar davomida kilometrdan kilometrga yo'l olishi kerak, faqat quyoshga va 4G tarmog'iga tayanib, bazaga qaytadi. Loyihaning asoslari oson ko'rinsa -da, uni tortib olish nihoyatda qiyin! Ushbu qo'llanma SOLARBOI qanday ishlashining asoslarini tushuntirib beradi va bir necha hafta davomida ochiq havoda omon qoladigan robot platformasini yaratish bo'yicha g'oyalarni taqdim etadi. Bu o'z-o'zini yaratish bo'yicha bosqichma-bosqich qo'llanma emas; Buning o'rniga, siz o'zingizning dizayningiz va dizayningizni o'rganishingiz mumkin bo'lgan o'tish nuqtasi.

1 -qadam: 1 -qadam: Uskuna

Birinchidan, sizga robot uchun shassi kerak bo'ladi. Ko'pchilik 3D bosma rover dizayni bilan tajriba o'tkazganida, men bolaligimdan buyuk o'yinchoqdan foydalanishni tanladim. Radio Shack RAMINATOR ajoyib ko'rinardi, katta shinalar, to'rt g'ildirakli haydovchi va ishchi süspansiyon qutidan tashqarida. Tork tezligi uchun optimallashtirilgan bo'lsa -da, men buni rover loyihasining asosi sifatida yaxshi bajarishga qaror qildim. O'yinchoqlar uchun mo'ljallangan RC uskunasini olib tashlaganimdan so'ng, men dvigatelni Hobbyking cho'tkasi ESC bilan almashtirdim, men esa rulni asl sozlamasini olib tashladim va uni qattiq servo bilan almashtirdim. Lityum polimer batareyalar SOLARBOIga bir necha soat haydash quvvatini berish uchun o'rnatildi.

Mexaniklar yo'q bo'lganda, buyruq va nazorat - bu keyingi asosiy e'tibor. Buning uchun men Raspberry Pi Zero -ga joylashdim. Kichik miqdordagi energiyani yutish uchun mo'ljallangan, u USB tashqi qurilmalari bilan mos keladi va Internetga ulangan loyiha uchun juda mos keladi. Bonus sifatida, u Raspberry Pi kamerasi bilan yaxshi ishlaydi, bu bizni maydonda bo'lganimizda robotning atrofini ko'rish imkonini beradi. Men SOLARBOI uchun baliq ko'zli kamera linzalarini tanladim, bu bizga butun dunyo bo'ylab sayohat qilishimizga yordam beradigan keng ko'rinish beradi. Uy bazasiga ulanish uchun biz 4G dongle -ga tayanamiz, bu bizga robotga buyruqlar yuborish va videoni qaytarish uchun zarur bo'lgan yuqori o'tkazish qobiliyatini beradi.

Quyosh energiyasi SOLARBOI missiyasining kalitidir, shuning uchun uning nomi. Quyoshdan ko'ra ko'proq bulutli bo'lgan kunlarda ham quyoshdan maksimal darajada foydalanish uchun 20 vattli quyosh paneli o'rnatilgan. Bu batareyalarni kunduzi zaryad qilish uchun ishlatiladi, shuning uchun SOLARBOI kechasi haydab keta oladi, ko'zlari va zararli suhbatdoshlaridan uzoqlashadi. Shubhasiz, hatto past quvvatli Pi Zero shouda bo'lsa ham, biz hammasini ishga qo'yib qo'yolmaymiz. Qolgan paytda biz batareyalarni juda tez tugatamiz. Shunday qilib, Pi tez -tez o'chirilishi kerak, lekin vaqti -vaqti bilan SOLARBOI pozitsiyasini xabar qilish uchun yoqiladi va biz xohlagan vaqtda robotga kirishga va haydashga ruxsat beradi. Bunga erishish uchun Arduino Pro Micro har soatning dastlabki 5 daqiqasida SOLARBOI -ni yoqadigan maxsus dasturni ishga tushiradi. Agar biz robotga Mission Control -dan kirsak, u o'z vazifasini bajarishga imkon beradigan bo'lib qoladi. Agar u ulanishni aniqlamasa, u Raspberry Pi -ni energiyani tejash va quyosh energiyasidan maksimal darajada foydalanish uchun qaytaradi. GPS shuningdek, Missiya nazorati har doim SOLARBOI pozitsiyasidan xabardor bo'lishiga ishonch hosil qilish uchun ishlatiladi. Kechasi tunda qishloqda haydash, faqat vizual signallar yordamida harakatlanish juda qiyin bo'ladi. Shunday qilib, GPS bizga robotning joylashuvi to'g'risidagi ma'lumotni saqlashga va maqsadlarimizga Avstraliyaning chuqur mintaqalarida erishishga imkon beradi.

2 -qadam: 2 -qadam: dasturiy ta'minot

Shubhasiz, roverga ega bo'lish juda yaxshi, lekin uni ishlashi uchun dasturiy ta'minot kerak. SOLARBOI dasturiy ta'minoti doimiy ravishda ishlab chiqilmoqda, bu vaqt o'tishi bilan ishlashni yaxshilaydi va foydalanish qulayligini oshiradi.

Rover Raspberry Pi Zero standart operatsion tizimi Raspbian -dan foydalanadi. Missiya nazorati Windows -da ishlaydi. Bu Linux -ning turli xil yordamchi dasturlari bilan maxsus muammolarni Mission Control -ga maxsus o'rnatish bilan bog'liq ba'zi muammolarni keltirib chiqaradi. Oxir -oqibat, bu sozlash bizga SOLARBOI yordamida ko'plab muvaffaqiyatli kilometrlarni bosib o'tishga imkon berdi va ishni yaxshi bajaradi. Video robotdan Gstreamer orqali Mission Control -ga qaytariladi. Foydalanish qiyin va yangi boshlanuvchilar uchun yaxshi hujjatlashtirilmagan. Biroq, bu bizga robotdan juda oz kechikishdagi audio va video oqimini olish imkonini beradi, bu bizni muammosiz haydash uchun etarli darajada yaxshi. O'qishni tashlab ketish hollari ro'y beradi va bir oz kechikishlar bo'ladi, lekin siz qishloqni o'rganish uchun dunyodagi birinchi robotlarni qurayotganingizda, sizda bor narsadan maksimal darajada foydalanasiz! Rivojlanish paytida kodni o'zgartirish orqali Pi Zero -ga ortiqcha yuk yuklamaslik uchun Raspberry Pi kamerasidan H264 -da oqim amalga oshiriladi. Robotni boshqarish Python kodi orqali, server/mijoz arxitekturasi yordamida amalga oshiriladi. PiGPIO va Servoblaster kabi kutubxonalardan foydalanib, biz robotning haydash tizimini va boshqa funktsiyalarni real vaqtda boshqarishga tayyormiz. Yaxshi rivojlangan Raspberry Pi ekotizimi tufayli o'rnatish juda qiyin.

Biz telemetriyani ekranda ko'rsatish uchun Python -dagi turli kutubxonalardan foydalanamiz. Eng muhimi, MatPlotLib bo'lib, u bizning missiyamizni nazorat qilishda bizni grafik vazifamizni bajaradi, bu bizga jonli missiya davomida SOLARBOI ishlashini kuzatishga imkon beradi.

3 -qadam: 3 -qadam: Siz faqat dalada o'rganadigan narsalar

Dushman bilan birinchi muloqotda, ular aytganidek, hech qanday reja saqlanib qolmaydi. Xuddi shunday, SOLARBOI Yangi Janubiy Uelsning qishloqlarida joylashgan eski telefon qutisiga o'tishga urinishda ko'plab sinovlardan o'tdi. Bu darslarni ko'pincha faqat sohada o'rganish mumkin, biz esa qiyin yo'lni o'rgandik, maxfiylik birinchi navbatda. Agar robot atrofdan ajralib tursa, uni kunduzi zaryad olayotganda yo'lovchilar osongina topishlari mumkin. Platformaning kichik o'lchamlari va og'irligi tufayli SOLARBOIni o'g'irlash yoki yo'q qilish mumkin edi, shuning uchun u o'z vazifasini bajara olmadi. Bu biz har safar yovvoyi tabiatga joylashtirganimizda tavakkal qiladi. Buni yumshatish uchun, SOLARBOI yashil rangga bo'yalgan, birlashishga harakat qilmoqda. Quyosh nuri ko'p bo'lgan, lekin minimal ko'rinadigan joyni topish uchun xavfsiz joy topish - bu doimiy qiyinchilik. SOLARBOI -ning yo'ldan tashqaridagi ishonchli ma'lumotlariga qaramay, u har qanday to'siqni engib o'tolmaydi. o'z yo'lida. O'tmishda biz toshlarga yopishib qolishimiz yoki kichik daraxtlarga qulab tushishimiz bilan muammolarga duch keldik. Ko'pincha, bu yomon ko'rish kamerasi, kechasi yorug'lik darajasi pastligi va operatorning haddan tashqari charchashi bilan bog'liq. Bizning faralar va baliq ko'zlari linzalarini yaxshiroq yangilashimiz kelajakda bu muammoning oldini olishga qaratilgan. Sekin va barqaror harakatlanish, aniq tezlik emas, balki 500 milodiy videoni kechiktirib haydash paytida ob'ektlarga urilishining oldini olish uchun yashash uchun yaxshi mantradir. Bu shuni anglatadiki, SOLARBOI uskunalari yuqori qismli bo'lishi kerak, aks holda tarqatish maydoniga ko'p soatlik yo'l behuda ketmaydi. Bu bizga o'tmishdagi missiyalarda ko'p benzin va vaqtni sarfladi va biz kelajakda jiddiy sinovlardan qochish niyatidamiz. Shunday bo'lsa -da, robotni uzoq masofalarga joylashtirishda e'tiborga olish kerak, nihoyat, Mission Control -da yaxshi imkoniyatlar bo'lishi shart. Ekipajning o'tkir va hushyor bo'lishini ta'minlash uchun, shuningdek, to'g'ri namlanishni saqlab turish uchun suvda kafen bo'lishi kerak. Aniq va dolzarb telemetriya ham muammolarni tez tashxislashda yordam beradi, va kechiktirilmagan video tasmasi Avstraliyada cho'lda silliq haydash uchun eng yaxshisidir, bu esa haydovchiga kerak bo'lganda SOLARBOI tezligidan maksimal darajada foydalanishga imkon beradi., o'tayotgan mashinalardan, yovvoyi tabiatdan yoki mushuk Shackletondan qochish uchun, biz Missiya 1da uchrashdik. Umuman olganda, SOLARBOI kelajakdagi missiyalarga borishdan ancha uzoqroq va ideal holda, ko'p oylarni uzoq va keng ko'lamli kashfiyotlarda o'tkazadi. SOLARBOI sayohatini kuzatish uchun Twitch.tv va Youtube kanallarini kuzatib boring va quyidagi topshiriqlardan zavqlaning! Har doimgidek, SOLARBOI rivojlanib, uydan uzoqroq va uzoqroq sayohat qilganda, sarguzashtlar ko'p bo'ladi!