SOLARBOI - Dünyanı Kəşf etmək üçün 4G Solar Rover !: 3 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Kiçik yaşlarımdan kəşf etməyi həmişə çox sevirəm. İllər keçdikcə WiFi üzərindən idarə olunan bir çox uzaqdan idarə olunan maşın gördüm və kifayət qədər əyləncəli görünürdülər. Ancaq evin, küçəmin və hətta ətrafımın hüdudlarından çox kənarda - real dünyaya çıxmağı xəyal etdim. Bunu etmək üçün bir kamera, 4G məlumat bağlantısı və günlərlə, həftələrlə və ya hətta aylarla missiyalara imkan verən günəş enerjisi sistemi ilə təchiz edilmiş bir robotu çırpdım. İndi Twitch.tv -də canlı missiyaları müntəzəm olaraq yayımlayıram və SOLARBOI, Avstraliya kəndlərinə daha əvvəl heç bir robotdan daha çox getməyə çalışmaqda öz rolunu oynayır! SOLARBOI -un məqsədi Avstraliyadakı bir kənddə qalmaq və çölə çıxmaq və başqa istiqamətlərə getməkdir. Missiyasında heç bir xarici yardım ala bilməz, əks halda uğursuz hesab olunur. Günlər və həftələr ərzində, kilometrlərlə kilometrlərlə, yalnız günəşə və 4G şəbəkəsinə əsaslanaraq əlaqə qurmaq üçün yoluna davam etməlidir. Layihənin əsasları asan səslənsə də, onu çıxarmaq olduqca çətindir! Bu təlimat SOLARBOI -in necə işlədiyinin əsaslarını izah etməyə və açıq havada həftələrcə sağ qala biləcək bir robot platforması yaratmağın ən yaxşı yollarını təqdim etməyə xidmət edir. Özünüzü necə yaratacağınıza dair dəqiq bir addım-addım təlimat deyil; Bunun əvəzinə, öz quruluşlarınızı və dizaynlarınızı araşdırmaq üçün istifadə edə biləcəyiniz bir atlama nöqtəsidir.

Addım 1: Adım 1: Hardware

Hər şeydən əvvəl, robotunuz üçün bir şassiyə ehtiyacınız olacaq. 3D çaplı rover dizaynları ilə bir çox təcrübə apararkən, uşaqlıqdan əziz bir oyuncaq istifadə etməyi seçdim. Radio Shack RAMINATOR, böyük təkərləri, dörd təkərli sürücüsü və iş süspansiyonu qutudan kənarda sərin görünürdü. Tork üzərində sürət üçün optimallaşdırılmış olsa da, bunun rover layihəmin əsasını qüsursuz edəcəyinə qərar verdim. Oyuncaq səviyyəli RC aparatını çıxardıqdan sonra, mühərrik üçün bir Hobbyking fırçalanmış ESC ilə əvəz etdim, orijinal sükan qurğusunu çıxarıb möhkəm bir servo ilə əvəz etdim. Lityum polimer batareyalar SOLARBOI -a saatlarla maşın sürmə gücünü vermək üçün quraşdırılmışdır.

Mexaniklər yolda olmadıqda, əmr və nəzarət növbəti vacib məsələlərdən biridir. Bunun üçün bir Raspberry Pi Sıfıra yerləşdim. Az miqdarda enerji yudumlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur, USB ətraf qurğuları ilə uyğundur və internetə bağlı bir layihə üçün idealdır. Bir bonus olaraq, Raspberry Pi kamerası ilə yaxşı işləyir, bu da tarlada olduğumuz zaman bizə robotun ətrafını görmək imkanı verir. SOLARBOI üçün dünyanı gəzməyə kömək etmək üçün gözəl bir geniş görünüş verən bir balıq gözü kamera lensi seçdim. Ev bazasına qayıtmaq üçün robota əmr göndərmək və videonu geri almaq üçün bizə lazım olan yüksək bant genişliyi verən 4G dongle -dan istifadə edirik.

Günəş enerjisi SOLARBOI missiyasının açarıdır, buna görə də adı. Günəşdən daha çox buludlu günlərdə belə günəşdən maksimum yararlanmaq üçün 20W gücündə bir günəş paneli quraşdırılmışdır. Gündüz batareyaları doldurmaq üçün istifadə olunur, beləliklə SOLARBOI gecələr sürə bilər, gözdən və pis niyyətli insanlardan uzaqlaşa bilər. başqa vaxt batareyaları çox tez boşaldarıq. Beləliklə, Pi -nin çox vaxt söndürülməsi lazımdır, lakin SOLARBOI -un mövqeyini bildirmək üçün vaxtaşırı olaraq açılmalı və istədiyimiz zaman daxil olub robotu idarə etməyimizə icazə verilməlidir. Buna nail olmaq üçün bir Arduino Pro Micro, hər saatın ilk 5 dəqiqəsində SOLARBOI -ı yandıran xüsusi bir proqramla işləyir. Robota Mission Control -dən daxil olsaq, missiyanı yerinə yetirməyimizə imkan verəcək. Bir əlaqə aşkar etməsə, enerjiyə qənaət etmək və günəş enerjisindən ən yaxşı şəkildə istifadə etmək üçün Raspberry Pi -ni geri qaytarır. GPS, Missiya Nəzarətinin SOLARBOI -un mövqeyindən həmişə xəbərdar olmasını təmin etmək üçün də istifadə olunur. Gecə yarısı kənddə maşın sürərkən, təkcə əyani işarələrlə getmək çox çətin ola bilər. Belə ki, GPS bizə robotun yerləşdiyi yerlə bağlı düzəlişlər etməyimizə və məqsədlərimizə çatmaq üçün Avstraliyanın regional bölgələrinə çatmağımıza imkan verir.

Adım 2: Adım 2: Proqram təminatı

Aydındır ki, bir roverə sahib olmaq yaxşı və yaxşıdır, amma işləməsi üçün proqram təminatı lazımdır. SOLARBOI proqram təminatı daim inkişaf edir, daha yaxşı performans təmin edir və zaman keçdikcə istifadə rahatlığını artırır.

Gezici, Raspberry Pi Zero -un standart OS Raspbian -dan istifadə edir. Mission Control Windows -da işləyir. Bu, müxtəlif Linux proqramlarının Mission Control -də xüsusi olaraq quraşdırılması ilə bağlı bəzi problemlərə səbəb olur. Nəticədə, bu quruluş SOLARBOI ilə bir çox uğurlu kilometr sürməyimizə imkan verdi və işi yaxşı yerinə yetirir. Video robotdan Gstreamer vasitəsi ilə Missiya İdarəçiliyinə qaytarılır. İstifadəsi çətindir və yeni başlayanlar üçün yaxşı sənədləşdirilməmişdir. Bununla birlikdə, robotdan çox gecikmədən maşın sürməyimiz üçün kifayət qədər yaxşı olan gecikməli səs və video axını əldə etməyimizə imkan verir. Boşanmalar baş verir və bir az geriləmə var, ancaq çölləri araşdırmaq üçün dünyanın ilk robotlarını qurarkən əlinizdə olanların ən yaxşısını edirsiniz! Axın, şifrəni kodlaşdıraraq Pi Zero -ya çox yük qoymamaq üçün Raspberry Pi Kamerasından doğma H264 -də aparılır. Robotun idarə edilməsi server/müştəri arxitekturası ilə xüsusi Python kodu ilə həyata keçirilir. PiGPIO və Servoblaster kimi kitabxanalardan istifadə edərək, robotun idarəetmə sistemini və digər funksiyalarını real vaxtda idarə edə bilirik. İnkişaf etmiş Raspberry Pi ekosistemi sayəsində quraşdırma çox rahatdır.

Ekranda telemetriyanı göstərmək üçün Pythonda müxtəlif kitabxanalardan istifadə edirik. Ən əhəmiyyətlisi, canlı missiya zamanı SOLARBOI -un performansını izləməyimizə imkan verən Mission Control -də batareya qrafiklərimizi quran MatPlotLib -dir.

Addım 3: Adım 3: Yalnız Sahədə Öyrəndiyiniz Şeylər

Necə deyərlər, düşmənlə ilk təmasdan sağ qalan plan yoxdur. Məhz belə bir tərzdə, SOLARBOI, Yeni Cənubi Uelsin kəndlərində dərin bir köhnə telefon qutusuna getmək üçün bir çox sınaqdan keçdi. Bunlar tez -tez yalnız sahədə öyrənilə bilən dərslərdir və çətin yollarla öyrəndiyimiz şeylərdir. Robot ətrafından fərqlənirsə, gün ərzində şarj edərkən yoldan keçənlər tərəfindən asanlıqla tapıla bilər. Platformanın kiçik ölçüsü və çəkisi səbəbindən SOLARBOI asanlıqla oğurlana və ya məhv edilə bilər, beləliklə missiyasını yerinə yetirə bilmir. Bu, hər dəfə vəhşi təbiətdə yerləşdirdiyimiz bir riskdir. Bunu azaltmaq üçün, SOLARBOI qarışmaq üçün yaşıl rəngli bir ləkə ilə boyanmışdır. Bol günəş işığı ilə doldurmaq üçün təhlükəsiz bir yer tapmaq, lakin minimal görünürlük davamlı bir problemdir. yolunda. Keçmişdə qayalara yapışmaq və ya kiçik ağaclara çırpılmaqla bağlı problemlər yaşadıq. Əksər hallarda bu, zəif görmə qabiliyyətinə, gecələr aşağı işıq səviyyəsinə və operatorun həddindən artıq yorğunluğuna malik bir kameradır. Daha yaxşı farlar və balıq gözü linzalarına olan təkmilləşdirmələrimiz gələcəkdə bu problemin qarşısını almağı hədəfləyir. Sürətlə deyil, yavaş və sabit irəliləyiş, 500 ms video gecikmə ilə sürərkən obyektlərə çırpılmamaq üçün yaşamaq üçün yaxşı bir mantradır. Bu o deməkdir ki, SOLARBOI -nin aparatlarının yerləşdirmə sahəsinə uzun saatlıq səyahətləri boşa getməsin. Bu, keçmiş missiyalarda bizə çox benzinə və vaxta başa gəldi və gələcəkdə ciddi sınaqlarla qarşısını almaq niyyətindəyik. Buna baxmayaraq, robotu uzaqlara yerləşdirərkən nəzərə alınması lazım olan bir şeydir. Ekipajı iti və ayıq tutmaq üçün caffiene, həmçinin düzgün nəmləndirməni təmin etmək üçün su hazır olmalıdır. Aydın və müasir telemetriya da problemlərin tez bir zamanda diaqnozu üçün faydalıdır və buraxılmayan gecikmə müddəti olan bir video yayımı, Avstraliya səhrasında rahat sürmək üçün ən yaxşısıdır. Mission 1 -də tanış olduğumuz avtomobillərdən, vəhşi təbiətdən və ya Shackleton Cat -dən qaçmaq üçün. Ümumiyyətlə, SOLARBOI -un gələcək missiyalara getməli olduğu daha çox şey var və ideal olaraq, uzun ayları bu sahədə araşdırmaq üçün çox vaxt sərf edəcək. SOLARBOI səyahətini izləmək üçün Twitch.tv və Youtube kanallarını izləyin və aşağıdakı missiyalardan zövq alın! Həmişə olduğu kimi, SOLARBOI inkişaf etdikcə və evdən getdikcə daha çox səyahət edərkən daha çox macəralar olacaq!