It bot: Veb -kamerali Lego Robot Rover: 17 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Wi -Fi orqali istalgan ekrandan boshqariladigan Lego robotini qanday yasash mumkin. Shuningdek, u veb -kameraga ega, shuning uchun siz qaerga ketayotganingizni va ko'zlar uchun LED chiroqlarini ko'rishingiz mumkin! Bu sizning bolalaringiz uchun ajoyib loyihadir, chunki ular logotipni yaratishi mumkin va siz ularni elektronikaning ko'p qismiga jalb qilishingiz mumkin. Bu loyihani amalga oshirishda juda ko'p moslashuvchanlik bor va bu sizni uni osonlikcha qismlarga ajratib, qayta loyihalashtirishi mumkin. Qayta boshlashni to'xtatib qo'yganimda, men buni foydali deb topdim. Buni bir necha bor qilganingizdan so'ng, uni qayta qurish juda oson va tez. Buning ajoyib tomoni shundaki, siz hech narsani "buzish" haqida qayg'urmasligingiz kerak, chunki siz osongina qayta qurish ko'nikmalarini rivojlantirasiz.

Sizga nima kerak

• Raspberry Pi B+
• Asosiy va vosita to'plami
• Lego taglik plitasi
• Sanoat quvvati super elim
• Matkap
• Hunarmand pichoq
• Lehimlash uskunalari
• SD -karta
• SD -kartani o'quvchi
• Dvigatelni boshqarish to'plami
• 2 ta LED
• o'rtacha narxdagi veb -kamera (siz arzonini sinab ko'rishingiz mumkin)
• Kompyuter va planshet / telefon
• Administrator kirish huquqiga ega Wi -Fi router
• Lego -ning ko'plab bitlari
• Favqulodda telefon zaryadlovchi
• Har birida kamida 1 ta ayol terminali bo'lgan 4 ta o'tish simlari
• 4 ta AA batareyasi (zaryadlash yaxshi)

1 -qadam: bazani tayyorlang

Men Amazonda o'rnatilgan bunday dvigatelga o'xshash taglik va 2 ta motordan boshladim

Perspeks asosini oling va unga yupqa Lego taglik plastini yopishtiring. Men bir necha daqiqada quriydigan va juda kuchli bo'lgan sanoat quvvatli super elimdan foydalandim. Qachonki elim yopishtirilsa, Lego tayanch plastinkasining ortiqcha qismini kesib oling, shunda u perspeks taglik plitasi chizig'iga to'g'ri keladi. keyin Legex plitasi orqali perspeks asosiga mos keladigan teshiklarni burang. Men teshiklarni kerak bo'lganda ochdim. Endi sizda Lego tuzilishini yaratish uchun asos bor.

2 -qadam: g'ildiraklarni yig'ing

Endi g'ildiraklarni yig'ing. Bu erda ishlab chiqaruvchilarning ko'rsatmalariga amal qiling. Men sotib olgan g'ildiraklarda xitoy tilida ko'rsatma bor edi, men o'qiy olmayman, lekin rasmlardan tushunish juda oson edi. O'rnatilgandan so'ng, simlarni kichik lehim bilan motorlarga ulang.

3 -qadam: g'ildiraklarni tayanchga mahkamlang

Keyin g'ildiraklarni taglik plastinkasiga mahkamlang, agar kerak bo'lsa, taglikdagi teshiklarni burishingiz mumkin. Siz, ehtimol, loyihaning oxiriga kelib, simlarni taglikdan boshqa joyga o'tkazishni xohlayotganingizni bilib olasiz, lekin siz har doim yangi teshik ochib, keyin boshqa joyga ko'chishingiz mumkin.

4 -qadam: Pi tayyorlang

Endi PIni tayyorlang. Men USB Wi -Fi ulagichi bilan B+ modelini ishlatardim. Men Raspbian Pi saytidan yuklab olishingiz mumkin bo'lgan Debian Jessiga asoslangan to'liq ish stoli tasviridan foydalandim. SD -kartani noldan yaratishga arziydi va disk tasvirini qo'lda ushlab turing, chunki siz osongina qaytadan boshlashingiz mumkin. Shaxsiy kompyuteringizda disk tasvirini qanday yaratishni bilish uchun sizga biroz googling kerak bo'ladi. Men o'z rasmimni Ubuntu yordamida shunday yaratdim: Disk tasvirini o'ng tugmasini bosing va "Disk tasvir yozuvchisi bilan ochish" -ni tanlang. Rasmni SD -kartaga yozing. Disk tasviri juda kichik, shuning uchun agar sizda katta SD -kartangiz bo'lsa (masalan: 30 Gb), siz bo'sh joyni bo'shatish uchun GParted kabi bo'linish dasturidan foydalanishingiz mumkin. Buni qanday qilishni aniqlaganingizdan so'ng, taxminan 5 daqiqa vaqt ketadi va agar siz dasturiy ta'minotni buzsangiz, uni qayta o'rnatishingiz mumkin.

5 -qadam: Boshqarish panelini o'rnating

Keyin sizga dvigatelni boshqarish paneli kerak. Men to'plamni RyanTek -dan ishlatganman. U ajoyib lehim qo'llanmasi bilan birga keladi, lekin menimcha, siz uni oldindan lehimlashingiz mumkin. Agar siz ilgari hech qanday lehim qilmagan bo'lsangiz, xavotir olmang, motor taxtasini ishga tushirishdan oldin uni sekin oling va biroz mashq qiling.

Endi batareyalar to'plamini (4 ta AA batareyali) va dvigatellarni boshqaruv paneliga ulang, keyin boshqaruv kartasini GPIO pinlariga ulang. Yana nazorat paneli sizga batafsil ma'lumot beradi. To'g'ri dvigatel simlarini to'g'ri uyalarga kiritish haqida tashvishlanmang, agar ular shahar quvvat manbaiga ulanmagan bo'lsa. Men Pi yoki Batareya to'plamini Lego taxtasiga yopishtirmayman va burab qo'ymayman, chunki bu sizga Lego korpusini loyihalashda ko'proq moslashuvchanlikni beradi. Siz ketayotganda dizayningizni osongina o'zgartirishingiz mumkin.

6 -qadam: Lego tanasini qurishni boshlang

Endi Lego -ni yaratish vaqti keldi. Bu vaqtda siz chindan ham yosh bolalarni jalb qilishingiz mumkin, agar ular Legoning bir qismini ushlab tursalar! Biz hamma narsani ishlay boshlaguncha oddiy kvadrat uydan boshladik, keyin esa it bot bilan yanada sarguzashtli bo'ldik. Bu erda ajoyib narsa shundaki, siz robot korpusini xohlaganingizcha qayta qurishingiz mumkin. Pi uchun uy yaratish bilan boshlang. USB portlari va quvvat kabellari uchun joy qoldirishni unutmang. O'zingiz quradigan har qanday uyga etarli darajada bo'shashmang. Ishlar biroz chayqalishi mumkin, va siz Lego bilan juda aniq gapira olmaysiz.

Biz sizga kerak bo'ladigan USB portlariga kirishni ta'minlash uchun Lego oynalaridan foydalanganmiz.

7 -qadam: Pi -ni tayyorlang

Endi Pi -ni ishga tushirish va robotni harakatga keltirish uchun yaxshi vaqt.

Men Git hub -da ushbu loyihada foydalanish uchun kodni ishlab chiqyapman. Git -hub sahifalarida meni o'qing, sizga Pi -dagi barcha dasturiy ta'minotni o'rnatish bo'yicha ko'rsatmalarni beradi, lekin men ham sizni qadamlarni bosib o'taman. Bu yerga.

Birinchidan, quvvat simini ulab, Pi -ni ishga tushiring. Siz HDMI kabelini televizorga ulashingiz va USB klaviatura va sichqonchani ishlatishingiz kerak bo'ladi. Birinchi narsa - Wi -Fi tarmog'iga ulanish. Siz buni Raspian ish stolining yuqori o'ng burchagidagi belgini bosish va tafsilotlarni isbotlash orqali bajarasiz. Wi -Fi -ga ulanganingizdan so'ng, hamma narsani buyruq satridan qilishingiz mumkin, shuning uchun agar xohlasangiz, ssh yordamida Pi -ga ulanishingiz mumkin, lekin hozircha, biz televizorga ulanganimizda, Raspian ish stolidan terminal ochishimiz mumkin.

8 -qadam: Dasturiy ta'minotni Pi -ga o'rnating

Pi terminalini oching va quyidagi buyruqlarni kiriting.

sudo apt-get yangilanishi

Bu Raspian -ni so'nggi dasturiy ta'minot bilan yangilaydi.

Keyin veb -kamera dasturini o'rnating

sudo apt-get install motion

Bundan tashqari, bu vaqtda harakatni sozlash kerak. Men github sahifalarida qaysi fayllarni yangilash kerakligini sanab o'tdim. Pi -da ishlaydigan veb -kamerani olish haqida ko'rsatma ham bor. Sozlamalar bilan tanishib chiqing va sozlamalarga qulay bo'lganingizdan so'ng ular bilan o'ynang.

sudo apt-get python-dev python-pip ni o'rnating

Bu Python kutubxonalarini, shuningdek, python dasturlarini qadoqlash menejerini o'rnatadi.

sudo pip ni o'rnatish 'pubnub> = 4.1.2'

Bu boshqaruv paneli va simsiz robot o'rtasidagi xabar almashishni boshqaradigan Pubnub dasturini o'rnatadi.

Bu qismni o'rnatish uchun biroz vaqt ketadi, shuning uchun borib bir piyola choy tayyorlang !!

9 -qadam: Robot dasturini o'rnating

Endi siz barcha qaram dasturiy ta'minot bitlarini o'rnatdingiz, robotni ishga tushirish uchun zarur bo'lgan kodni o'rnatish vaqti keldi.

git klon

bu sizning uy katalogingizda lego-robot papkasini yaratadi.

Robot kodini ishga tushirishdan oldin siz PubNub hisobini yaratishingiz va nashr va obuna bo'lish kalitini olishingiz kerak. buni PubNub -da ishga tushirish bo'yicha ko'rsatmalarni bajarish orqali qilishingiz mumkin. O'rnatishdan so'ng siz ikkita faylni ochishingiz kerak:

• lego-robot/server/keys.py
• lego-robot/mijoz/keys.js

pub va sub kalitlarini pubnub boshqaruv panelidan olishingiz mumkin bo'lgan kalitlarga almashtiring.

E'tibor bering, kanal qiymati har qanday bo'lishi mumkin, agar u mijoz va serverga mos kelsa.

10 -qadam: Controller dasturini o'rnating va uning ishini tekshiring

Kompyuterda, biz hib kodini xuddi robotda bo'lgani kabi klonlang.

git klon

Shaxsiy kompyuteringizda git o'rnatilmagan bo'lishi mumkin. Agar shunday bo'lmasa, git hub -dagi ko'rsatmalarga amal qiling.

Sizda kodni zip -fayl sifatida yuklab olish imkoniyati bor, lekin men GIT -ni o'rnatishni va omborni klonlash orqali fayllarni nusxalashni maslahat beraman.

lego-robot/client/keys.js faylini shaxsiy nashr va obuna kalitlari bilan yangilashingiz kerak bo'ladi.

Ishingiz tugagach, veb-brauzerda lego-robot/client/keys.html faylini oching. Endi siz robotni boshqaruv tugmachalari yordamida boshqarishingiz kerak.

Yuqoridagi diagrammada nima bo'layotgani ko'rsatilgan:

• Tugmani bosganingizda, pubnub -ga xabar yuboriladi (nashr kalitingiz yordamida)
• Keyin PubNub robotga yuboradi …
• Xabarlar tinglanmoqda (obuna tugmasi yordamida)
• Keyin robot harakatga aylanadi.

Men pubNub -ni bepul, tezkor (real vaqtda) sifatida ishlatardim va juda yaxshi API yordamida xabarlarni yuborish va qabul qilishni ancha soddalashtirdim.

Siz mijoz va server kodini o'rganishingiz va xabarlarni "oldinga" va "orqaga" kabi oddiy tugmalar yordamida yuborilishini ko'rishingiz mumkin.

Shuningdek lego-robot/client/joystick.html saytida joystik uslubi boshqaruvchisi mavjud.

Men bu tekshirgichlarni takomillashtiraman va har doim yangilarini qo'shib boraman, shuning uchun agar siz dasturiy ta'minotni yangilamoqchi bo'lsangiz, "git pull" buyrug'idan foydalanishingiz mumkin. Git omboriga o'z hissangizni qo'shishingiz va foydalanuvchilar uchun qulay boshqaruv elementlarini yaratishingiz mumkin.

Endi siz hamma harakatlarning OK ekanligini tekshirishga tayyormiz. Pi terminalida katalogni lego-robot/serverga o'zgartiring va yozing:

sudo python robot.py

bu Pubnub -dan kelgan xabarlarni tinglash uchun python skriptini ishga tushiradi.

Endi tekshirgichning ba'zi tugmachalarini bosib ko'ring, siz Pi terminalida olingan javoblarni ko'rishingiz kerak (yuqoridagi rasmda ko'rsatilganidek) va robot.py bu xabarlarni Pi GPIO signallariga moslashtirish orqali harakatlarga tarjima qiladi.

Siz robotni harakatlantira olishingiz kerak.

11 -qadam: Veb -kamera va LED chiroqlarini tayyorlang

Siz Linux bilan mos keladigan har qanday veb -kameradan foydalanishingiz mumkin (ularning ko'pchiligi). Men o'rtacha narxni tanladim (taxminan 15 funt), chunki men chindan ham arzonini sinab ko'rdim va undan hech qanday aniq tasvir ololmadim. Birinchi qadam - veb -kamerani demontaj qilish, shunda sizda asosiy taxta va kamera bo'ladi.

Agar siz chiroqlarni o'rnatmoqchi bo'lsangiz, LED chiroqni oling va har bir terminalga ikkita o'tish simini ulang. Men bir uchida ayol terminali bo'lgan o'tish simlarini ishlatardim, shuning uchun uni keyinchalik Pis GPIO pinlariga ulashingiz mumkin. Terminalni olib tashlash uchun simning boshqa uchini echishingiz kerak. Ishonchli ulanish uchun siz bu erda lehim qilishingiz mumkin. Men, shuningdek, har bir simni yopish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan issiqlik qisqaruvchi o'rashdan foydalandim, garchi men hamma narsa ishlayotganidan xursand bo'lmaguningizcha, bu ishni juda yaxshi bajarishdan xavotir olmagan bo'lsam -da, siz tugatib, yaxshilashingiz mumkin. LEDning yonib ketishini to'xtatish uchun rezistordan foydalanish ham yaxshi.

Bu erda LEDlarni qanday ulash haqida batafsil ko'rsatma mavjud.

Rasmda ko'rsatilgandek, men LEDni robotlar boshiga o'rnatishning oson usuli sifatida teshikli Lego blokidan foydalanaman.

12-qadam: Burun va chiroqlar yordamida bosh yarating

Kamera uchun bosh korpusini yarating. Men bu erda aniq aytmayman, chunki siz ijod qilish vaqti keldi. Biroq, siz kamera atrofini qurishingiz kerak. It boti kamerani burniga qo'shadi va ko'zlari LED sifatida. Boshning orqa qismida simlarni chiqarib olish uchun teshik qoldirganingizga ishonch hosil qiling.

13 -qadam: tanani to'ldiring

Endi siz it botining harakatlanayotganidan xursandsiz, siz akkumulyatorlar uchun korpus yaratishingiz mumkin. Men 4 ta AA batareyadan (g'ildiraklar va taglik bilan ta'minlangan) va favqulodda telefon zaryadlovchi to'plamidan foydalanardim. AA batareyalari g'ildiraklar uchun shahar motorlari uchun, mobil telefonlar to'plami esa Pi uchun. Batareyalarni zaryadlash va almashtirish uchun ularga kirishingiz kerak bo'lgani uchun batareyalarni osonlikcha ochib qo'yish yaxshidir.

Baxtli bo'lgach, Pi ustiga tom qo'ying. Men simlar va sxemalarni yashirish haqida ko'p tashvishlanmayman, chunki bu robotlar tasvirining bir qismi. Biroq, bu erda hamma narsa sizga bog'liq. Sizning botingiz qanchalik og'irlashayotganini, qanchalik sekin harakat qilayotganingizni o'ylab ko'rishingiz mumkin.

14 -qadam: Boshni o'rnating

Hamma narsani ulash vaqti keldi.

O'zingiz yaratgan kirish teshiklari yordamida veb -kameralar USB kabelini botning old qismiga ulang. Lego korpusini yaratish orqali siz simni simga ulashingiz mumkin. Men, shuningdek, USB simini kesish va qayta lehimlash yo'li bilan qisqartirdim, lekin agar sizda haqiqatan ham 4 ta mayda simni lehimlash istagi bo'lsa. Qisqa USB simini sotib olish va uni kameraning orqa qismiga qayta ulash osonroq bo'lishi mumkin.

Shuningdek, siz LED yoritgichlarini dvigatel platasi boshqaruvchisi tomonidan olinmagan Pis GPIO pinlariga ulashingiz kerak. Bu GPIO pinlari 20 va 21 va yaqin atrofdagi ikkita zaxira pin. Yaqin atrofdagi zaxira pimlardan foydalaning. Agar yorug'lik ishlamasa, GPIO chiqishi bilan dumaloq erni almashtirishga harakat qiling. Qaysi pinlarni googlega yaxshi GPIO diagrammasi bilan ulash kerakligini aniqlash.

15 -qadam: LED va burun kamerasini sinab ko'ring

Veb -kamera dasturini ishga tushirish uchun quyidagilarni bajaring:

sudo harakati

Bundan tashqari, robot.py skriptini ishga tushirganingizga ishonch hosil qiling (oldingi ko'rsatmalarda batafsil ko'rsatilgandek):

sudo python robot.py

Endi siz chirog'ni yoqish va o'chirish uchun boshqargichning chirog'ini ishlatishingiz kerak.

Veb -kamera sizning Pis IP -manzilingizni 8080 -portda ko'rsatishi kerak, masalan, veb -brauzeringizga quyidagilarni kiriting.

192.168.1.2:8081

Men yo'riqchimga administrator sifatida kirib, biriktirilgan qurilmalarga qarab Pi IP manzilini topdim. Buni qanday qilish kerakligi haqida yo'riqnoma odatda yo'riqchining orqa tomonida joylashgan yoki marshrutizatorning onlayn ko'rsatmalariga qarang.

oldingi bosqichda tasvirlanganidek, siz dasturiy ta'minotning konfiguratsiya sozlamalarini o'rganishingiz mumkin. Menimcha, ba'zida oqim to'xtab qoladi, lekin umuman yaxshi ishlaydi.

Siz ushbu video oqimga Wi -Fi tarmog'iga ulangan brauzer orqali kirishingiz mumkin.

16 -qadam: tugatish

Onlayn kirish

Endi siz robotni kompyuterdagi brauzerdan boshqarishingiz kerak. Ammo botni Ipad yoki telefon kabi har qanday sensorli qurilmadan boshqarish juda yoqimli.

Buning uchun veb -serverda mijoz fayllarini (button.html va boshqalar) joylashtirish kerak.

Men Pi -ga veb -serverni o'rnatishdan boshladim, u yaxshi ishlaydi. HTML faylini boshqa veb -serverga yuklash osonroq. Men oddiygina HTML faylini ochiq ko'k xost hisobimga ko'chirdim. Siz bu fayllarga kirishni himoyalashni xohlashingiz mumkin, chunki ularda pub nub kanalingizning publi kalitlari mavjud. Buni qilganingizdan so'ng, siz boshqaruvchiga har qanday qurilmadan, hatto uyingizdan tashqarida kirishingiz mumkin.

Avtomatik ishga tushirish

Yana bir foydali narsa - malina Pi -dagi / etc / rc.local skriptini yangilash; bu ikki qatorni qo'shish:

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

Pi har safar ishga tushganda ishlaydi, shuning uchun siz qo'lda buyruqni ishlatishingiz shart emas.

17 -qadam: Xursand bo'ling

Hammasi shu.

Agar siz tiqilib qolsangiz, sharhlar qoldiring va agar siz biron bir dasturiy ta'minotni yaxshilashni xohlasangiz, iltimos, github omboriga o'z hissangizni qo'shing. Men ushbu loyihada ishlashni davom ettiraman va bu erda ba'zi fikrlar:

• "Chap 10, oldinga 6, orqaga 2 …" kabi buyruqlar ketma -ketligini dasturlashtiradigan "katta trak" uslubidagi boshqaruvchi, so'ngra "ishga tushirish" tugmasini bosing va robot buyruqlarni bajaradi.
• Bo'yin egilgan, shuning uchun siz veb -kamera yordamida yuqoriga qaraysiz
• Matnni nazoratchidan nutqqa tarjima qiladigan karnay
• Ovozli boshqaruv

Salom

Butrus