Qeni Bot: Lego Robot Rover Me Webcam: 17 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:21

Ja se si të bëni një robot Lego që mund ta kontrolloni nga çdo ekran mbi wifi. Ajo gjithashtu ka një kamer në internet në mënyrë që të shihni se ku po shkoni dhe dritat LED për sytë! Ky është një projekt i mrekullueshëm për të bërë me fëmijët tuaj pasi ata mund të bëjnë ndërtimin e logos dhe ju mund t'i përfshini ata në elektronikë aq sa janë të kënaqur. Ka shumë fleksibilitet në mënyrën se si e zbatoni këtë projekt, dhe kjo do të thotë që ju lehtë mund ta copëtojë dhe ta ridizajnojë përsëri. M’u duk e dobishme, kur ngeci për të filluar thjesht përsëri. Pasi ta keni bërë këtë disa herë, është shumë e lehtë dhe e shpejtë të rindërtoni nga themeli. Gjëja e mrekullueshme për këtë është se nuk keni nevojë të shqetësoheni për "thyerjen" e gjërave pasi do të zhvilloni aftësitë për të rindërtuar lehtë.

Atë që ju nevojitet

• Raspberry Pi B+
• Kompleti bazë dhe motorik
• Pllaka bazë Lego
• Super zam me forcë industriale
• Stërvitje
• Thikë artizanale
• Pajisjet e saldimit
• kartë SD
• Lexues i kartave SD
• Kompleti i kontrolluesit të motorit
• 2 LED
• Webcam me çmim të mesëm (mund të provoni një të lirë)
• PC dhe një tabletë / telefon
• Ruteri Wifi në të cilin keni qasje administratori
• Shumë pjesë të Lego
• Karikues i telefonit të urgjencës
• 4 tela kërcimi secila me të paktën 1 terminal femër
• 4 bateri AA (të rimbushshme është mirë)

Hapi 1: Përgatitni Bazën

Fillova me një bazë dhe 2 motorë si ky motor i vendosur në Amazon

Merrni bazën perspex dhe ngjitni mbi të një pjatë bazë të hollë Lego. Kam përdorur super zam me forcë industriale për këtë që thahet në minuta dhe është super e fortë. Kur zamja është fiksuar, hiqni pllakën bazë të tepërt Lego në mënyrë që të ndjekë vijën e pllakës bazë perspex. pastaj shponi vrima përmes pllakës Lego që përputhen me bazën perspex. I shpova vrimat si dhe kur më duheshin. Tani keni bazën për ndërtimin e strukturës tuaj Lego.

Hapi 2: Mblidhni rrotat

Tani mblidhni rrotat. Ndiqni udhëzimet e prodhuesit këtu. Rrotat që bleva kishin të gjitha udhëzimet në gjuhën kineze, të cilat nuk mund t'i lexoja, por ishte shumë e lehtë të kuptohej nga fotografitë. Pasi të mblidhen, lidhni telat tek motorët me një copë të vogël saldimi.

Hapi 3: Lidhni rrota në bazë

Pastaj ngjitni rrotat në pllakën bazë, mund të shponi vrima në bazë nëse keni nevojë. Me siguri do të zbuloni në fund të projektit që dëshironi që telat të kalojnë nëpër bazë diku tjetër, por gjithmonë mund të shponi një vrimë të re dhe të zhvendoseni më vonë.

Hapi 4: Përgatitni Pi

Tani bëjeni PI gati. Kam përdorur një model B+ me një dongle wifi USB. Kam përdorur imazhin e plotë të desktopit bazuar në Debian Jessie të cilin mund ta shkarkoni nga faqja Raspbian Pi. Ia vlen të krijoni kartën SD nga e para dhe ta mbani në dispozicion imazhin e diskut pasi lehtë mund ta filloni përsëri. Ju mund të keni nevojë të bëni një googling për të kuptuar se si të krijoni imazhin e diskut në kompjuterin tuaj. Unë krijova imazhin tim duke përdorur Ubuntu si kjo: Klikoni me të djathtën në imazhin e diskut dhe zgjidhni "hapur me shkrimtarin e imazhit të diskut". Shkruani imazhin në kartën SD. Imazhi i diskut është mjaft i vogël, kështu që nëse keni një kartë SD më të madhe (p.sh.: 30 GB) mund të përdorni softuer ndarës si GParted për të përdorur të gjithë hapësirën në dispozicion. Pasi të keni kuptuar se si ta bëni këtë, duhen rreth 5 minuta dhe me të vërtetë ia vlen, sikur të prishni programin, thjesht mund ta instaloni përsëri.

Hapi 5: Montoni bordin e kontrolluesit

Tjetra ju nevojitet një bord kontrollues motorik. Kam përdorur kompletin nga RyanTek. Ajo vjen me një udhëzues të shkëlqyeshëm të saldimit, por unë mendoj se ju gjithashtu mund ta merrni atë para saldimit. Nëse nuk keni bërë asnjë saldim më parë, mos u shqetësoni, thjesht merreni ngadalë dhe praktikoni pak para se të filloni në tabelën e motorit.

Tani, bashkëngjitni paketën e baterisë (me 4 bateri AA) dhe motorët deri në bordin e kontrolluesit, pastaj lidhni bordin e kontrolluesit në kunjat GPIO të Pi. Përsëri bordi i kontrolluesit do t'ju japë më shumë detaje. Mos u shqetësoni për futjen e telave të duhur të motorit në slotet e duhura, për sa kohë që ato nuk janë të lidhura me folenë e rrymës DC. Unë nuk e ngjis ose nuk e vidh Pi ose paketën e Baterisë në tabelën Lego pasi kjo ju jep më shumë fleksibilitet kur dizajnoni trupin Lego. Ju gjithashtu mund ta ndryshoni modelin tuaj me lehtësi ndërsa ecni përpara.

Hapi 6: Filloni të ndërtoni trupin Lego

Tani është koha për të ndërtuar një Lego. Në këtë pikë ju mund të përfshini fëmijë vërtet të vegjël, për aq kohë sa ata mund të mbajnë një copë Lego! Ne filluam vetëm me një strehë bazë katrore derisa gjithçka po funksiononte, pastaj u bë më aventureske me botin e qenve. Gjëja e mrekullueshme këtu është se ju mund të rindërtoni trupin e robotit sa të doni. Filloni duke krijuar një shtëpi për Pi. Mos harroni të lini vend për portat USB dhe kabllot e energjisë. Ndërtoni një sasi të drejtë lirie në çdo banesë që ndërtoni. OKshtë mirë që gjërat të tronditen pak dhe nuk mund të jeni shumë të saktë me Lego.

Ne përdorëm dritaret Lego për të siguruar qasje në portet USB të cilat do t'ju nevojiten më vonë.

Hapi 7: Përgatitni Pi

Ashtë një kohë e mirë tani për të nisur Pi dhe për të lëvizur robotin.

Unë jam duke zhvilluar kodin për t'u përdorur me këtë projekt në Git hub. Lexoni mua në faqet e git hub do t'ju çojë në udhëzimet se si të instaloni të gjithë softuerët në Pi, por gjithashtu do t'ju çoj përmes hapave ketu

Filloni së pari Pi, duke lidhur kabllon e energjisë. Ju do të duhet të lidhni kabllon HDMI me një televizor dhe të përdorni një tastierë dhe miun USB. Gjëja e parë është të lidheni me Wi -Fi tuaj. ju e bëni këtë duke klikuar në ikonën në të djathtën e sipërme të desktopit Raspian dhe duke provuar detajet. Pasi të lidheni me Wifi, mund të bëni gjithçka tjetër nga rreshti i komandës, kështu që nëse preferoni mund të lidheni me Pi duke përdorur ssh, por tani për tani, pasi jemi lidhur me një televizor, mund të hapim një terminal nga desktopi Raspian.

Hapi 8: Instaloni Softuerin në Pi

Hapni terminalin në Pi dhe shkruani komandat e mëposhtme.

përditësim sudo apt-get

Kjo përditëson Raspian me programin më të fundit.

Tjetra, instaloni programin e kamerës në internet

sudo apt-get install motion

Ju gjithashtu duhet të konfiguroni lëvizjen në këtë pikë. Unë kam renditur atë që duhet të përditësohet në cilat skedarë në faqet e github. Ekziston gjithashtu një udhëzues për marrjen e një kamera në internet duke punuar në Pi tuaj. Njihuni me cilësimet dhe luani me to sapo të jeni të kënaqur me konfigurimin.

sudo apt-get instaloni python-dev python-pip

Kjo instalon bibliotekat Python dhe gjithashtu menaxherin e paketimit të softuerit python.

sudo pip install 'pubnub> = 4.1.2'

Kjo instalon Pubnub, softuerin që menaxhon mesazhet midis panelit të kontrollit dhe robotit tuaj pa tel.

Duhet pak kohë për të instaluar këtë pjesë, kështu që shkoni dhe bëni një filxhan çaj !!

Hapi 9: Instaloni Programin Robot

Tani keni instaluar të gjitha pjesët dhe pjesët e varura të softuerit, është koha për të instaluar kodin e kërkuar për të drejtuar robotin.

git klon

kjo do të krijojë një dosje lego-robot në drejtorinë tuaj të shtëpisë.

Para se të filloni kodin e robotit, duhet të krijoni një llogari PubNub dhe të merrni një çelës publikimi dhe pajtimi. mund ta bëni këtë duke ndjekur udhëzimet për fillimin tani në PubNub. Pasi të jeni konfiguruar, duhet të hapni dy skedarët:

• lego-robot/server/çelësa.py
• lego-robot/klient/çelësa.js

dhe zëvendësoni çelësat e pijetores dhe nën me çelësat tuaj që mund të merrni nga pulti i publikut.

Vini re se vlera e kanalit mund të jetë çdo gjë, për sa kohë që përputhet me klientin dhe serverin.

Hapi 10: Instaloni Softuerin e Kontrolluesit dhe kontrolloni se funksionon

Në një kompjuter, klononi kodin e git hub në të njëjtën mënyrë si ne në robot.

git klon

Ndoshta nuk e keni të instaluar git në kompjuterin tuaj. Nëse jo, ndiqni udhëzimet në git hub.

Ju gjithashtu keni mundësinë e shkarkimit të kodit si një skedar zip, megjithëse unë do të këshilloja instalimin e GIT dhe kopjimin e skedarëve duke klonuar depon.

do t'ju duhet të azhurnoni skedarin lego-robot/klient/keys.js me çelësat tuaj personal të publikimit dhe pajtimit.

Kur të keni mbaruar, hapni skedarin lego-robot/client/buttons.html në një shfletues uebi. Tani duhet të jeni në gjendje të kontrolloni robotin tuaj duke përdorur butonat e kontrollit.

Diagrami i mësipërm tregon se çfarë po ndodh:

• Kur klikoni në një buton një mesazh i dërgohet pubnub (duke përdorur çelësin tuaj të publikimit)
• PubNub pastaj i përcjell robotit i cili…
• Po dëgjon (duke përdorur çelësin e regjistrimit) për mesazhe
• Roboti pastaj përkthehet në një veprim.

Kam përdorur pubNub si falas, të shpejtë (në kohë reale) dhe thjeshton shumë dërgimin dhe marrjen e mesazheve duke përdorur një API vërtet të bukur.

Ju mund të gërmoni në kodin e klientit dhe serverit dhe të shihni mesazhet që dërgohen duke përdorur çelësa të thjeshtë si "përpara" dhe "prapa".

Ekziston edhe një kontrollues i stilit të levës në lego-robot/client/joystick.html.

Unë do të përmirësoj këta kontrollues dhe do të shtoj të rinj gjatë gjithë kohës, kështu që nëse ndonjëherë dëshironi të përditësoni softuerin, mund të përdorni komandën "git pull". Ju lutemi mos ngurroni të kontribuoni në depo git dhe të krijoni kontrolle më miqësore për përdoruesit.

Tani të gjithë jeni gati për të kontrolluar funksionimin e lëvizjes në rregull. Në terminalin Pi, ndryshoni drejtorinë në lego-robot/server dhe shkruani:

robot sudo python.py

kjo fillon një skript python për të dëgjuar mesazhet që vijnë nga Pubnub.

Tani provoni të shtypni disa butona në kontrollues, ju duhet t'i shihni këto përgjigje të marra në Pi Terminal (siç tregohet në figurën e mësipërme) dhe robot.py i përkthen këto mesazhe në lëvizje duke i hartuar ato në sinjale në Pi GPIO.

Ju duhet të jeni në gjendje të lëvizni robotin përreth.

Hapi 11: Përgatitni Webcam dhe LED Lights

Ju mund të përdorni çdo kamerë uebi që është në përputhje me Linux (shumica e tyre janë). Unë do të shkoja për një mesatare (rreth 15) pasi provova një të vërtetë të lirë dhe nuk mund të merrja asnjë lloj imazhi të qartë prej tij. Hapi i parë është çmontimi i kamerës në internet në mënyrë që të keni bordin dhe kamerën bazë.

Nëse doni të instaloni drita, atëherë merrni një dritë LED dhe lidhni dy tela kërcimi në secilin terminal. Kam përdorur tela kërcimi që kanë një terminal femër në njërën anë, kështu që lehtë mund ta lidhni me kunjat e Pis GPIO më vonë. Fundi tjetër i telit ju duhet të hiqni, për të hequr terminalin. Mund të lidhni edhe këtu për të bërë një lidhje të sigurt. Kam përdorur gjithashtu një mbështjellës për zvogëlimin e nxehtësisë, të cilin mund ta përdorni për të mbuluar çdo tel, megjithëse nuk do të shqetësohesha për ta bërë një punë shumë të mirë derisa të jeni të kënaqur që gjithçka po funksionon, atëherë mund të përfundoni dhe të përmirësoheni. Ashtë gjithashtu një ide e mirë të përdorni një rezistencë për të ndaluar LED -in tuaj të digjet.

Ekziston një udhëzues i detajuar këtu që detajon mënyrën e lidhjes së LED -ve.

Siç tregon fotografia, unë përdor një bllok Lego me një vrimë në të si një mënyrë e thjeshtë për të montuar LED në kokën e robotëve.

Hapi 12: Krijoni kokën me kamerë hundësh dhe drita

Krijoni një kapak për kokën për kamerën. Unë nuk do të jem shumë specifik këtu pasi është koha që ju të jeni krijues. Sidoqoftë, ju duhet të ndërtoni rreth kamerës. Qeni bot e integron kamerën në hundën e tij dhe i ka sytë si LED. Sigurohuni që të lini një vrimë në pjesën e prapme të kokës për të nxjerrë telat jashtë.

Hapi 13: Plotësoni trupin

Tani jeni të lumtur që boti i qenit në thelb po lëviz, mund të krijoni një strehë për paketat e baterisë. Kam përdorur një paketë me 4 bateri AA (të pajisura me rrota dhe bazë) dhe një paketë karikuesi të telefonit të urgjencës. Bateritë AA janë për motorët DC për rrotat dhe paketa e telefonit celular është për Pi. Ideashtë një ide e mirë për t'i bërë bateritë lehtësisht të arritshme pasi do t'ju duhet t'i përdorni për rimbushje dhe zëvendësim.

Pasi të jeni të lumtur, vendosni një çati mbi Pi. Unë nuk shqetësohem shumë për fshehjen e telave dhe qarkut, pasi kjo është pjesë e imazhit të robotëve. Sidoqoftë, gjithçka varet nga ju në këtë pikë. Ju mund të dëshironi të merrni parasysh sa i rëndë po rritet bota juaj, aq më e rëndë aq më ngadalë lëviz.

Hapi 14: Montoni kokën

Itsshtë koha për të lidhur gjithçka.

Lidhni prizën USB të Webcams në pjesën e përparme të botit, duke përdorur vrimat e hyrjes që keni krijuar. Ju mund t'i siguroni tela robotit duke krijuar një strehë Lego. Unë gjithashtu e shkurtova kordonin USB duke e prerë dhe ribashkuar atë, por bëjeni këtë vetëm nëse vërtet dëshironi të lidhni 4 tela të vegjël së bashku. Mund të jetë më e lehtë të blini një prizë të shkurtër USB dhe ta lidhni përsëri me pjesën e pasme të kamerës.

Ju gjithashtu duhet të lidhni dritat LED me kunjat Pis GPIO që nuk merren nga kontrolluesi i bordit të motorit. Këto janë kunjat GPIO 20 dhe 21 dhe dy kunjat e tokës rezervë aty pranë. Përdorni kunjat e tokës rezervë aty pranë. Nëse drita nuk funksionon, atëherë provoni të ndërroni terrenin e rrumbullakët me daljen GPIO. P workR të përcaktuar se cilat kunja të lidheni për të Google një diagram të mirë GPIO.

Hapi 15: Testoni LED -at dhe Kamën e Hundës

Për të filluar llojin e softuerit të kamerës në internet:

lëvizje sudo

Gjithashtu sigurohuni që keni filluar shkrimin robot.py (siç është detajuar në udhëzimet paraprake):

robot sudo python.py

Tani duhet të jeni në gjendje të përdorni çelësin e dritave në kontrollues për të ndezur dhe fikur dritat.

Kamera në internet duhet të transmetohet në adresën tuaj IP Pis në portin 8080, kështu që për shembull shkruani sa më poshtë në shfletuesin tuaj të internetit.

192.168.1.2:8081

E gjeta adresën IP Pi duke hyrë në ruterin tim si administrator dhe duke parë pajisjet e bashkangjitura. Udhëzimet se si ta bëni këtë janë zakonisht në pjesën e prapme të ruterit, ose referojuni udhëzimeve të ruterit tuaj në internet.

mund të eksploroni cilësimet e konfigurimit të softuerit të lëvizjes, siç përshkruhet në hapin e mëparshëm. Zbuloj se ndonjëherë transmetimi ndalon, por në përgjithësi funksionon në rregull.

Mund të hyni në këtë transmetim video nga çdo gjë që ekzekuton një shfletues të lidhur me rrjetin tuaj Wifi.

Hapi 16: Përfundimi

Qasje në internet

Tani duhet të jeni në gjendje të kontrolloni robotin nga një shfletues në një kompjuter. Sidoqoftë, është mirë të jesh në gjendje të kontrollosh botin nga çdo pajisje me prekje si Ipad ose telefon.

Për ta bërë këtë ju duhet të strehoni skedarët e klientit (buttons.html etj) në një server në internet.

Fillova duke instaluar një server në internet në Pi, i cili funksionon mirë. Sidoqoftë, është më e lehtë të ngarkosh skedarin HTML në ndonjë server tjetër në internet. Unë thjesht kopjova skedarin HTML në llogarinë time publike të hostit blu. Ju mund të dëshironi të mbroni qasjen në skedarë në këto skedarë pasi ato përmbajnë nën çelësat e pub -it në kanalin tuaj nub pub. Pasi ta bëni këtë, mund të hyni në kontrollues nga çdo pajisje, madje edhe jashtë shtëpisë tuaj.

Nisja automatike

Një gjë tjetër e dobishme për të bërë është të përditësoni shkrimin / etc / rc.local në Pi tuaj të mjedrës; duke shtuar këto dy rreshta:

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

Ato do të funksionojnë sa herë që Pi fillon, kështu që ju nuk keni nevojë të ekzekutoni komandën me dorë.

Hapi 17: Argëtohuni

Kjo eshte e gjitha.

Ju lutemi mos ngurroni të lini komente nëse ngecni dhe nëse doni të përmirësoni ndonjë nga programet kompjuterike, ju lutemi kontribuoni në depon e github. Unë do të vazhdoj të punoj në këtë projekt dhe ja disa ide:

• Një kontrollues i stilit "trak i madh" ku programoni një sekuencë komandash si "majta 10, përpara 6, mbrapa 2 …" dhe pastaj goditni "drejtuar" dhe roboti kryen komandat.
• Një qafë e përkulur, kështu që ju mund të shikoni lart me kamerën në internet
• Një folës që përkthen tekstin nga kontrolluesi në fjalim
• Kontroll i kontrolluar nga zëri

Urime

Pjetri