Raspberry Pi Cam Tank V1.0: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Men bolaligimdan tanklarni yaxshi ko'raman. Shaxsiy tank o'yinchog'ini qurish har doim mening orzularimdan biri. Ammo bilim va ko'nikmalarning etishmasligi tufayli. Orzu shunchaki tush.

Ko'p yillik muhandislik va sanoat dizayni bo'yicha o'qishdan so'ng. Men bilim va ko'nikmalarga ega bo'ldim. Va arzonroq 3D -printerlar sevimli mashg'ulotlari tufayli. Men nihoyat qadamimni bosa olaman.

Bu tank qanday xususiyatlarga ega bo'lishini xohlayman?

• Masofadan boshqariladigan
• To'xtatilgan g'ildiraklar (haqiqiy tank kabi!)
• Aylanadigan burilish minorasi va egilgan BB tabancasi 6 mm o'qlarni otishi mumkin
• Videoni boshqaruvchiga uzatishi mumkin, shunda siz uni uzoqdan boshqarishingiz mumkin

Avvaliga men arduino -ni boshqaruvchi sifatida ishlatishni rejalashtirgandim, biroq ba'zi izlanishlardan so'ng, videoni o'zi uzatishning amaliy usuli yo'qligini aniqladim. Biroq, Raspberry Pi video oqim uchun yaxshi nomzodga o'xshaydi. Siz buni telefon orqali xotini orqali boshqarishingiz mumkin!

Qani boshladik.

1 -qadam: kerakli qismlar

Nazorat qilish uchun

Raspberry Pi B versiyasi

Quvvatlangan usb uyasi (Belkin F4u040)

USB veb -kamerasi (Logitech C270)

Wi -Fi dongle (Edimax)

Ayol -erkak o'tish kabeli

Haydash uchun

Servo yoki dvigatelning davomiyligi yuqori bo'lgan ikkita yuqori moment (ikkita qo'zg'aysan g'ildiragi uchun)

G'ildirak vallari uchun 1/8 dyuymli bitta po'latdan yasalgan (uyda depodan sotib olingan va arzon)

O'n yengli rulmanlar (Mcmasterda buyurtma qilingan)

To'xtatish uchun ba'zi buloqlar (Harbor Freight -dan bahor assortimentini sotib oldi, arzon)

Minora uchun

BB avtomat o'yinchog'i

Bitta yuqori torkli mini doimiy dvigatel

Yuqoriga va pastga burish uchun mikro servo

Taxminan 1/4 dyuymli po'lat qurol o'qi sifatida yurdi

Boshqa narsalar

Men 3D tankning ko'p qismini chop etdim, agar sizda lazerni kesish moslamasi bo'lsa, u ham ishlaydi.

Men bosib chiqarish uchun PLA filamentidan foydalandim, chunki u bilan ishlash osonroq (ABSda o'rash bilan bog'liq muammolar yo'q). Ammo, keyinchalik zımparalash, kesish, keyin burg'ulash juda qiyin.

Sizning fikringizcha, 3D bosib chiqarish moslashtirilgan qismlar uchun yaxshi va siz juda murakkab qismni bitta bo'lak qilib chop etishingiz mumkin. Bu haqiqat. Biroq, menimcha, bu usul sevimli mashg'ulot uchun amaliy va iqtisodiy emas. Sabablari:

Sizning sevimli mashg'ulotingiz printeri aniq bo'lmaydi.

Siz o'lchash va hisoblashda xatolarga yo'l qo'yasiz (bardoshlik, hizalanish va hk).

Yaxshiyamki, sizning bosimingiz ishlamasligi yoki birinchi rasmingizga mos kelmasligi ehtimoli katta. Kichkina qism uchun bu juda yaxshi, siz modelni o'zgartirishingiz va keyin qayta chop etishingiz mumkin. Ammo katta va murakkab qism uchun, soatlab bosib chiqarishdan keyin biror narsa noto'g'ri ekanligini bilish asabiylashadi. Bu vaqt va materialni behuda sarflash. Mana mening yondashuvim:

Har bir narsa nosimmetrik bo'lgani uchun, faqat yarmini chop eting, sinab ko'ring, agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, hamma narsani chop eting.

3D bosib chiqarish haqida o'ylashda qismni modellashtirish. Printer to'shagini biriktiradigan tekis sirt bo'lishi mumkinmi? Qo'llab -quvvatlovchi tuzilmani oldini olish uchun uni kichikroq bo'laklarga bo'lish mumkinmi?

Qismlar ko'p xususiyatlarga ega bo'lgani uchun (boshqa ko'plab qismlar bilan o'zaro aloqada), modelni modullarga bo'ling. Shunday qilib, agar bitta xususiyat muvaffaqiyatsiz bo'lsa, siz butun qismini qayta chop eta olmaysiz. Modulni o'zgartiring va uni qayta chop eting. Men ularni ulash uchun vintlardek va yong'oqlardan foydalanaman.

Qo'l asboblari, qo'lda arra, X-akto, burg'ulash, issiq yopishtiruvchi qurol bilan yaxshi do'st bo'ling. Agar siz xato nashrini tuzata olsangiz, uni tuzating.

Bu nima uchun mening tankim juda ko'p qismlarga ega ekanligini tushuntiradi. Men hali ham bu qismlarni to'g'rilamoqdaman va yaxshi kombinatsiyani topganimdan so'ng, ularni bir parcha qilib chop etishim mumkin. Keyin bu mening Cam Tank v2.0 bo'ladi.

2 -qadam: haydash tizimi

To'xtatish

Dastlab men hech qanday osma holda prototip yasadim, faqat pastki korpus bo'ylab o'qlar, rulmanlar va g'ildiraklar bilan. Ammo operatorning qulayligi haqida o'ylab (men uni videoni tomosha qilib haydab yuboraman!), Men uni salqin qilish uchun suspenziya qo'shishga qaror qildim.

Menda faqat spiral buloqlar bor, gidravlika, bargli buloq yo'q. Dastlab men PLA bilan burilish paneli mexanizmini sinab ko'rdim. (Burilish barining to'xtatilishi ba'zi tanklarda keng tarqalgan). Ma'lum bo'lishicha, er -xotin burilishidan so'ng, bosilgan PLA paneli yumshoq bo'ladi va oxir -oqibat buziladi. ABS bu maqsad uchun yaxshiroq bo'lishi mumkin, lekin men hech qachon urinmaganman. Shunday qilib, qo'shimcha tadqiqotlardan so'ng, men Kristi ishlab chiqarishini topdim, bu erda qanday ishlashini ko'rsatadigan qisqa video.

Biroq, christie suspenziyasi juda ko'p kichik qismlarga ega va men o'sha paytda printerimga ishonmayman. Shunday qilib, men shunday to'xtatib qo'ydim.

(rasm)

Ushbu konfiguratsiya juda ko'p ichki makonni egallaydi. Shunday qilib, men ichki qo'lni 90 daraja aylantiraman. E'tibor bering, birinchi va oxirgi g'ildirak qisqargan

Orqa qisgich

O'ylab qoldimki, tank to'siqlardan o'tib ketganda, bo'sh g'ildiraklar yuqoriga ko'tarilib, yo'l keskinlikni yo'qotadi. Men orqa g'ildirakka qisish mexanizmini qo'shdim. Asosan, bu ikkita buloq, haqiqiy o'qni har doim itaradi va izlarni qisish uchun kuch sarflaydi.

Haydash g'ildiraklari va treklari

Men bu tırtıl izlari va haydovchi g'ildiraklarini qattiq ishlarda loyihalashtirdim. Men mashinasozlik haqida ko'p narsa bilmayman, shuning uchun vitesni hisoblay olmayman. Shunday qilib, men "Chop etish" tugmachasini bosishdan oldin ishlayaptimi yoki yo'qligini bilish uchun qattiq ish qismlarida simulyatsiya qildim. Har bir yo'l 3 mm zaxira filament bilan bog'langan. Bir oz silliqlash bilan juda yaxshi ishlaydi. Yo'lning dizaynida nuqson bor, erga tegadigan joy juda silliq, uni ushlash qiyin. Agar men uni teskari bosib chiqarsam, bir oz taglik qo'shsam bo'lardi, lekin tish uchun juda ko'p yordamchi material kerak bo'ladi. Kelajakdagi echimlar: 1: tishni alohida chop eting, so'ng ularni yopishtiring. 2. Bir oz kauchuk qoplamali buzadigan amallar bo'yoqini qo'llang.

Keyin men servo uchun korpusni chop etdim va haydovchi g'ildiragini servo qo'lga vintlar bilan biriktirish mumkinligiga ishonch hosil qildim.

3 -qadam: qurol tizimi

Bu qism men uchun eng hayajonli. Siz kamera uchun o'yinchoq sotib olishingiz mumkin. Lekin men bitta o'yinchoq kombaynli kamera va qurol topmadim.

Men bu avtomatik pichoqli o'yinchoqni sotuvda 9,99 dollarga sotib oldim. (Hozir 20 dollar atrofida, keyinroq arzonroq narsani sinab ko'rishim mumkin) Va mexanizmni tushunish uchun uni yirtib tashlang. Men tanani butunlay kesib, tankimga yopishtira olaman. Lekin menga chirkin ko'rinadigan yarim tana yoqmaydi. Shunday qilib, men bir oz o'lchov oldim va mexanik qismini qayta ishladim. Bu qismlardan men 3D bosib chiqarish darsini o'rgandim: siz har doim xato qilasiz. Har bir qismni moslashtirish uchun 5 ta bosma va mukammal ishlashi uchun ko'p qirqish, silliqlash va issiq yopishtirish kerak.

O'yinchoq qurolining har bir qismi mening tanamda to'g'ri harakat qilgandan so'ng, men tanani mahkamlash uchun yana to'rtta qismni chop etdim. Va burilish moslamasi, BB o'q voronkasi va kamera tayanchlari qo'shildi. Bu qismlarning hammasi qurol tanasiga vidalanadi. Oxir -oqibat, ularni kamida ikkita qismga birlashtirish mumkin. Lekin men hali tayyor emasman deb o'ylayman.

Turret poydevoriga burish uchun mikro servo va aylanish uchun mikro shahar dvigatelini qo'shdim.

Keyin men qurolni sinab ko'rdim, 4 ta AA batareyasini uladim va u yaxshi o'q otdi. Men juda yaxshi ishlayotganidan juda xursand bo'ldim. Ammo ertasi kuni men muammo topdim.

Mana, mening qurol sinovlari videosi. minorasi 3V adapterga ulangan.

4 -qadam: Pi -ni o'rnating

Bu eng muhim qism, bizning tankimizning yuragi-Raspberry Pi!

Agar siz hali Raspberry Pi o'ynamagan bo'lsangiz. Men bu kitobdan boshlashni maslahat beraman: MAKE tomonidan malina pi bilan ishlashni boshlash. Siz Pi asoslari va har tomonlama tushunishingiz mumkin.

Eng yangi raspbian operatsion tizimini oling.

Men tavsiya qiladigan keyingi vosita - bu masofaviy ish stoli. Mana, Adam Rilining darsligi. O'rnatishdan so'ng, siz kompyuterda Pi ish stolini ko'rishingiz mumkin (Macda sinovdan o'tkazilmagan). Shunday qilib, Pi -ni "yalang'och" ishlatish, displey, sichqoncha va klaviaturaga ehtiyoj yo'qligini anglatadi. Ba'zi do'stlarim ssh buyruq satridan foydalanadilar. Lekin men ish stolini afzal ko'raman.

Oldingi izlanishlarga asoslanib, men Raspberry Pi video uzatishga qodirligini bilardim. Shunday qilib, men Pi -dagi turli xil ilovalar bilan aralashishni boshladim. Ko'pgina ilovalarda uzoq vaqt (sekund) yoki kadr tezligi past bo'ladi. Bir necha haftalik onlayn video va darsliklarda kezib yurganimdan so'ng, baxtga men yechim topdim. YouTube -da webiopi haqida video menga katta umid berdi. Ko'proq tadqiqotlar meni bu to'g'ri yo'l ekanligiga ishontirdi.

Webiopi - bu Pi va boshqa internet qurilmalari o'rtasida ulanishni osonlashtiradigan ramka. U barcha Pi GPIOS -ni boshqaradi va keyin moslashtirilgan html -ni o'z ichiga olgan serverni ishga tushiradi. Siz ushbu html -ga boshqa qurilmalardan (kompyuter, aqlli telefon va hk) kirishingiz mumkin va brauzerda wifi masofasidagi tugmani bosganingizda GPIO ishga tushadi.

Video meni umid bilan to'ldirdi, webiopi qo'llanmasiga asoslangan-cambot loyihasi. U MagPi jurnalining #9 [html] [pdf] va #10 [html] [pdf] jurnallarida joylashtirilgan. Rahmat Erik PTAK!

Qo'llanmani bosqichma -bosqich bajarib, siz ikkita g'ildirakli kamboot yasashingiz mumkin! Bu qanday ishlaydi: ikkita dvigatelni H-ko'prigi bilan ulang, keyin yo'nalishni va tezlikni boshqarish uchun 6 ta GPIO pinli H-ko'prigini boshqaring. Webiopi GPIO -larni boshqarish uchun ishlatiladi. Va MJPG-streamer video oqim uchun ishlatiladi.

Agar siz bir necha oy oldin bo'lgani kabi Pi yoki Linux -da yangi bo'lsangiz, barcha qadamlarni bajarganingizdan so'ng sizda biroz muammo bo'lishi mumkin. Siz python kodini webiopi va oqimli video uchun alohida ishga tushirishingiz mumkin, lekin ularni birgalikda ishlashni bilmayapsizmi? Buyruqdan keyin & qo'shishingiz mumkinligini bilish uchun menga biroz vaqt kerak bo'ldi (va Google, BTW -da qidirish juda qiyin), demak siz bu buyruq fonda ishlashini xohlaysiz. Shunday qilib, men har safar shunday qilaman:

sudo python cambot.py va

sudo./stream.sh

Menimcha, siz yuqoridagi buyruqni o'z ichiga olgan bash faylini bitta faylga yaratasiz va bir marta ishga tushirasiz. Men hali sinab ko'rmadim.

Shunday qilib, men ushbu asosiy sozlamani ikkita shahar dvigateli bilan sinab ko'rdim, u ishlaydi, lekin mening dvigatelim etarlicha kuchli emas. Meni boshqa variantga olib keladi: uzluksiz servolar.

Yangi savol tug'iladi: webiopi PWM boshqariladigan servolarni qo'llab -quvvatlaydimi?

Javob ha, lekin o'z -o'zidan emas: PWM dasturiy ta'minotini yaratish uchun RPIO kerak

RPIO o'rnatish (birinchi apt-get o'rnatish usulida omadim yo'q. Github usuli men uchun juda yaxshi ishlaydi)

Namuna kodi va boshqa munozaralar

Endi sizning botingiz ikkita servo bilan yangilandi! Qo'shimcha qo'llar bilan nima qilish mumkinligini o'ylab ko'ring!

Men yuqoridagi namuna kodini o'z tankimga mos ravishda o'zgartirdim. Buni amalga oshirish uchun sizga informatika darajasi kerak emas. Siz namunali kodni tushunishingiz va nimani nusxalashni va qaerga o'zgartirishni bilishingiz sharti bilan yaxshi.

5 -qadam: Elektron ulanish

Men sotib olgan quvvat banki Anker Astro Pro ikkita usb port va bitta 9v portga ega (men uni sotib olganimning asosiy sababi). Men Pi, wifi -dongle va veb -kamerani bitta usb port bilan quvvatlantirishga harakat qildim. Ishga tushmaydi. Shunday qilib, men boshqa USB portini quvvatlanadigan USB uyasi uchun ishlatardim.

Keyin men, ehtimol, servolarni USB uyasi porti bilan quvvatlantirishim mumkin deb o'yladim. U ishlaydi, lekin wifi aloqasi juda beqaror.

Ushbu muammoni hal qilish uchun men 6V servo ehtiyojlarini qondirish uchun 4 ta AA batareyasini olib keldim. Men simni (qora) ochish va AA akkumulyator batareyasi bilan ulash uchun USB kabelini chizdim.

3 servo, qizil - 6V, qora - erga va GPIO pinlariga ulangan signal pimi.

Rejalashtirilgandek, turretli aylanuvchi dvigatel va avtomat dvigateli, shuningdek, ko'prikli H-ko'prigi bilan 6V quvvatlanishi kerak. Ammo men hamma narsani bog'laganimda, qurol o'q uzmaydi! Ko'rinishidan, dvigatel aylanishga harakat qilyapti, lekin vitesni boshqara olmaydi. Chiqish kuchlanishi to'g'ri, lekin haydash uchun etarli oqim yo'qdek tuyuladi. Men ham MOSFETni sinab ko'rdim.

Vaqtli sabablarga ko'ra bu qismdan voz kechishim kerak. Va shuning uchun qurol sinovida men qurol motorini adapterga qo'lda ulashim kerak. Hali elektronikada ko'p narsalarni o'rganish kerak. Eng yomon vaziyat, men har doim qurolni servo tortish va tushirish tetiği bilan boshqarishim mumkin edi.

6 -qadam: interfeys

Shuningdek, interfeyslarni kamboot va rasprover namuna kodlaridan o'zgartirdim. Men aqlli telefonni boshqaruvchi sifatida ishlatishni rejalashtirganim uchun, men telefonim tartibini optimallashtirdim (galaxy note3).

Dizayn va uslublarning ko'pini index.html -da tahrir qilish mumkin. Biroq, standart uskuna (qora chegarali quyuq kulrang) uslubi/usr/share/webiopi/htdocs manzilida joylashgan webiopi.css da aniqlanadi. Men uni o'zgartirish uchun sudo nano -ni ishlatish uchun terminaldan foydalandim.

Video oqimi ekranning markazida, haydash nazorati chap tomonda va qurol boshqaruvi o'ngda joylashgan. Men haydash boshqaruvini yuqoriroq (oldinga), to'xtashga, pastga (orqaga) o'rnatishni aniqroq boshqarishni xohlagan holda yaratdim, lekin videoda siz buni ba'zida noqulay deb ayta olasiz.

7 -qadam: Kelajak rejasi

Aytganingizdek, bu loyiha hali tugallanmagan. Malinali pi tanlovi tufayli men o'tgan haftada juda ko'p yutdim, uni muddatidan oldin tugatishga harakat qildim. Men qurol otilmayotganini topgunimcha, bu juda yaxshi …

Yaxshilanadigan yana ko'p narsalar bor, lekin umid qilamanki, siz mening tajribamdan nimanidir o'rgana olasiz.

Qisqa muddatli reja:

Qurolni ishga soling !!!

Ko'proq BB uchun katta konteyner

Tank dunyoni kashf etishi kerak-uy Wi-Fi-ning yon tomoniga o'ting!

Pi-da maxsus tugunni o'rnating, shunda telefon unga istalgan joyda ulanishi mumkin

Ishga tushganda tank buyrug'ini bajaring

Pi -ni xavfsiz o'chirish uchun o'chirish tugmachasini qo'shing.

Uzoq muddatli reja:

Barqarorlik va tutish uchun yaxshiroq haydash tizimi

Endi non taxtasi o'rniga o'z elektron kartamni loyihalashtiring

Birinchi shaxsning video yozuvi

Boshqa qurol? Keling, uni jangovar kemaga aylantiraylik!

O'z -o'zini patrul qilish uchun sensorlar qo'shilsinmi?

Avtomatik nishonga olish uchun kompyuter ko'rish!

Uzoqdagi tankni boshqaring: men hamma narsani uyda ko'raman!

8 -qadam: O'qiganingiz uchun tashakkur

Mening ingliz tilini o'qiganingiz uchun tashakkur (bu mening birinchi tilim emas). Umid qilamanki, siz bu erda dam oldingiz yoki biror narsa o'rgandingiz. Bu davom etadigan loyiha bo'ladi, shuning uchun agar sizda biron bir sohada tajribangiz bo'lsa, men sizning maslahatingizni qadrlayman.

Agar sizda biron bir savol bo'lsa, sharh qoldiring, men javob berishga harakat qilaman.

Yaqin kelajakda-Cam Tank2.0-yangilanishini berishga ijozat bering.

Nihoyat, jang ssenariysi ko'rsatilgan video. Bu juda kulgili.

Keyingi safar zavqlaning va ko'rishguncha!