İt Botu: Veb Kameralı Lego Robot Rover: 17 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Wi -Fi üzərindən istənilən ekrandan idarə edə biləcəyiniz bir Lego robotu necə hazırlanır. Veb kamerası da var, hara gedəcəyinizi görə bilərsiniz və gözlər üçün LED işıqlar! Bu, uşaqlarınızla logo qurmağı bacardıqları üçün etməli olduğunuz böyük bir layihədir və onları məmnun olduqları qədər elektronikaya da cəlb edə bilərsiniz. asanlıqla parçalara ayıra və yenidən dizayn edə bilər. Sadəcə yenidən başlamaq üçün sıxışdığım zaman faydalı olduğunu gördüm. Bunu bir neçə dəfə etdikdən sonra, yerdən yenidən qurmaq olduqca asan və sürətlidir. Bunun üstün cəhəti odur ki, heç bir şeyi "sındırmaq" üçün narahat olmağınız lazım deyil, çünki asanlıqla yenidən qurma bacarıqlarını inkişaf etdirəcəksiniz.

Nə lazımdır

• Moruq Pi B+
• Əsas və motor dəsti
• Lego baza plitəsi
• Sənaye gücü super yapışqan
• Qazma
• Sənət bıçağı
• Lehim avadanlığı
• SD kart
• SD kart oxuyucusu
• Motor nəzarətçi dəsti
• 2 LED
• orta qiymətli veb kamera (ucuz birini sınaya bilərsiniz)
• PC və tablet / telefon
• Admin girişi olan Wifi Router
• Lego bitləri çoxdur
• Təcili telefon şarj cihazı
• Hər biri ən azı 1 qadın terminala malik 4 atlama teli
• 4 AA batareya (şarj oluna bilər)

Addım 1: Baza hazırlayın

Amazonda bu motor dəsti kimi bir baza və 2 mühərriklə başladım

Perspeks bazasını götürün və üzərinə nazik bir Lego lövhə yapışdırın. Bunun üçün bir neçə dəqiqədə quruyan və çox güclü olan super güclü yapışqan istifadə etdim. Yapışqan bərkidildikdə, artıq Lego əsas lövhəsini, perspeks əsas lövhəsinin xəttinə uyğun olaraq kəsin. sonra Legex lövhəsindən perspeks bazasına uyğun olan deliklər qazın. Delikləri ehtiyacım olduğu anda qazdım. Artıq Lego quruluşunuzu qurmaq üçün təməliniz var.

Addım 2: Təkərləri yığın

İndi təkərləri yığın. İstehsalçı təlimatlarını buradan izləyin. Aldığım təkərlərdə oxuya bilmədiyim bütün təlimatlar Çin dilində idi, amma şəkillərdən anlamaq olduqca asan idi. Yığıldıqdan sonra telləri kiçik bir lehim çubuğu ilə mühərriklərə bağlayın.

Addım 3: Təkərləri bazaya bağlayın

Sonra təkərləri əsas lövhəyə yapışdırın, ehtiyac olarsa bazada deliklər qaza bilərsiniz. Yəqin ki, layihənin sonuna yaxın tellərin başqa bir yerə aparılmasını istədiyinizi öyrənəcəksiniz, ancaq hər zaman yeni bir çuxur qazıb sonra yerini dəyişə bilərsiniz.

Addım 4: Pi hazırlayın

İndi PI -ni hazırlayın. USB wifi dongle ilə B+ modelindən istifadə etdim. Raspbian Pi saytından yükləyə biləcəyiniz Debian Jessie əsasında Tam Masaüstü şəklindən istifadə etdim. SD kartı sıfırdan yaratmağa dəyər və asanlıqla yenidən başlaya biləcəyiniz üçün disk görüntüsünü əlinizdə saxlayın. Kompüterinizdə disk görüntüsünün necə yaradılacağını anlamaq üçün bir az googling etməlisiniz. Təsvirimi Ubuntu istifadə edərək bu şəkildə yaratdım: Disk görüntüsünə sağ vurun və "Disk görüntü yazıcısı ilə aç" seçin. Şəkili SD karta yazın. Disk görüntüsü olduqca kiçikdir, buna görə daha böyük bir SD kartınız varsa (məsələn: 30GB), mövcud olan bütün yerləri istifadə etmək üçün GParted kimi bölmə proqramlarından istifadə edə bilərsiniz. Bunu necə edəcəyinizi öyrəndikdən sonra təxminən 5 dəqiqə çəkir və həqiqətən də proqramı yenidən qarışdıra bilərsiniz, buna dəyər.

Addım 5: Nəzarət Lövhəsini quraşdırın

Sonra bir motor nəzarət lövhəsinə ehtiyacınız var. Kitdən RyanTek -dən istifadə etdim. Mükəmməl bir lehimləmə bələdçisi ilə gəlir, amma düşünürəm ki, əvvəlcədən lehimlə də ala bilərsiniz. Daha əvvəl heç bir lehimləmə etməmisinizsə, narahat olmayın, motor lövhəsinə başlamazdan əvvəl yavaşca alın və bir az məşq edin.

İndi batareya paketini (4 AA batareyası ilə) və mühərrikləri idarəetmə lövhəsinə bağlayın, sonra idarəetmə kartını Pi -nin GPIO pinlərinə bağlayın. Yenə də nəzarətçi lövhəsi sizə daha ətraflı məlumat verəcək. Doğru motor tellərini doğru yuvalara daxil etməkdən narahat olmayın, çünki onlar DC güc yuvalarına bağlı deyillər. Pi və ya Batareya paketini Lego lövhəsinə yapışdırmıram və vidalamıram, çünki bu, Lego gövdəsini tərtib edərkən sizə daha çox rahatlıq verir. Gedərkən dizaynınızı asanlıqla dəyişə bilərsiniz.

Addım 6: Lego gövdəsini qurmağa başlayın

İndi Lego qurmaq vaxtıdır. Bu nöqtədə, Lego parçasını tuta bildikləri müddətcə həqiqətən gənc uşaqları cəlb edə bilərsiniz! Hər şey işləyənə qədər yalnız sadə bir kvadrat evdən başladıq və sonra it botu ilə daha macəralı olduq. Buradakı ən yaxşı şey, robot gövdəsini istədiyiniz qədər yenidən qura bilərsiniz. Pi üçün bir ev yaratmağa başlayın. USB portları və elektrik kabelləri üçün yer buraxmağı unutmayın. Tikdiyiniz hər hansı bir mənzildə kifayət qədər boşluq yaradın. İşlərin bir az çırpınması yaxşıdır və Lego ilə çox dəqiq ola bilməzsiniz.

Daha sonra ehtiyac duyacağınız USB portlarına çıxışı təmin etmək üçün Lego pəncərələrindən istifadə etdik.

Addım 7: Pi hazırlayın

Pi -ni işə salmaq və robotu hərəkətə gətirmək üçün yaxşı vaxtdır.

Git hub -da bu layihə ilə istifadə etmək üçün kodu hazırlayıram. Git hub səhifələrində məni oxuyun, Pi -də bütün proqramların necə qurulacağına dair təlimatları götürün, eyni zamanda sizi də addımlar atacağam. burada

Əvvəlcə elektrik kabelini bağlayaraq Pi -ni işə salın. HDMI kabelini televizora bağlamalı və USB klaviatura və siçan istifadə etməlisiniz. İlk şey Wi -Fi -ya qoşulmaqdır. bunu Raspian masaüstünün sağ üst hissəsindəki işarəni tıklayaraq və təfərrüatları sübut etməklə edirsiniz. Wifi -yə qoşulduqdan sonra hər şeyi əmr satırından edə bilərsiniz, buna görə istəsəniz ssh -dən istifadə edərək Pi -yə qoşula bilərsiniz, ancaq televizora qoşulduğumuz üçün Raspian masaüstündən bir terminal aça bilərik.

Addım 8: Proqramı Pi -yə quraşdırın

Pi üzərindəki terminalı açın və aşağıdakı əmrləri yazın.

sudo apt-get yeniləməsi

Bu, Raspian -ı ən son proqram təminatı ilə yeniləyir.

Sonra veb kamera proqramını quraşdırın

sudo apt-get quraşdırma hərəkəti

Bu nöqtədə hərəkəti də konfiqurasiya etməlisiniz. Github səhifələrində hansı sənədlərdə yenilənməli olanları sadaladım. Pi -də işləyən bir veb kamerası əldə etməyinizlə bağlı təlimat da var. Ayarlarla tanış olun və quraşdırma ilə rahat olduqdan sonra onlarla oynayın.

sudo apt-get python-dev python-pip quraşdırın

Bu Python kitabxanalarını və eyni zamanda python proqram qablaşdırma menecerini quraşdırır.

sudo pip install 'pubnub> = 4.1.2'

Bu, idarəetmə paneli ilə simsiz robotunuz arasındakı mesajlaşmanı idarə edən Pubnub proqramını quraşdırır.

Bu hissəni quraşdırmaq bir az vaxt aparır, gedin bir fincan çay hazırlayın !!

Addım 9: Robot Proqramını Qurun

İndi bütün asılı olan proqram bitlərini və hissələrini quraşdırmısınız, robotu işə salmaq üçün lazım olan kodu yükləməyin vaxtıdır.

git klonu

bu, ev qovluğunda lego-robot qovluğu yaradacaq.

Robot kodunu işə salmadan əvvəl bir PubNub hesabı yaratmalı və bir nəşr və abunə açarı əldə etməlisiniz. PubNub -da başlamış təlimatlara əməl edərək bunu edə bilərsiniz. Qurduqdan sonra iki faylı açmalısınız:

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

və pub və alt düymələrini pubnub tablosundan əldə edə biləcəyiniz açarlarınızla əvəz edin.

Qeyd edək ki, müştəri və serverə uyğun olduğu müddətdə kanal dəyəri hər şey ola bilər.

Addım 10: Nəzarətçi proqramını quraşdırın və hər şeyin işlədiyini yoxlayın

Bir kompüterdə, git hub kodunu robotda etdiyimiz kimi klonlayın.

git klonu

Git kompüterinizdə quraşdırılmamış ola bilər. Əks təqdirdə, git hubdakı təlimatları izləyin.

Kodu zip faylı olaraq yükləmək seçiminiz də var, baxmayaraq ki, GIT -in quraşdırılmasını və depo klonlaşdıraraq sənədlərin kopyalanmasını məsləhət görürəm.

lego-robot/client/keys.js faylını şəxsi nəşr və abunə düymələri ilə yeniləməlisiniz.

İşiniz bitdikdə, veb brauzerdə lego-robot/client/keys.html faylını açın. İndi robotu idarəetmə düymələrindən istifadə edərək idarə edə bilməlisiniz.

Yuxarıdakı diaqram nə baş verdiyini göstərir:

• Bir düyməni tıkladığınızda pubnub -a bir mesaj göndərilir (dərc açarınızdan istifadə edərək)
• PubNub daha sonra robotu yönləndirir …
• Mesajları dinləmək (abunə düyməsini istifadə etməklə)
• Robot daha sonra bir hərəkətə çevrilir.

Mən pubNub -dan pulsuz, sürətli (real vaxt) olaraq istifadə etdim və həqiqətən gözəl bir API istifadə edərək mesajların göndərilməsini və qəbulunu xeyli asanlaşdırdım.

Müştəri və server kodunu araşdıra və "irəli" və "geriyə" kimi sadə düymələrdən istifadə edərək göndərilən mesajları görə bilərsiniz.

Lego-robot/client/joystick.html-də joystick tərzi nəzarətçisi də var.

Bu nəzarətçiləri təkmilləşdirəcəyəm və daim yeniləri əlavə edəcəyəm, buna görə də proqramı yeniləmək istəyirsinizsə, "git pull" əmrindən istifadə edə bilərsiniz. Zəhmət olmasa git deposuna töhfə verməkdən və daha çox istifadəçi dostu nəzarət yaratmaqdan çekinmeyin.

İndi hamınızın hərəkətinin tamam olub olmadığını yoxlamağa hazırsınız. Pi terminalında, qovluğu lego-robot/server olaraq dəyişdirin və yazın:

sudo python robot.py

bu Pubnub -dan gələn mesajları dinləmək üçün bir python skriptini işə salır.

İndi nəzarətçidəki bəzi düymələri basmağa çalışın, bu cavabları Pi Terminalında (yuxarıdakı şəkildə göstərildiyi kimi) görməlisiniz və robot.py bu mesajları Pi GPIO -dakı siqnallara uyğunlaşdıraraq hərəkətlərə çevirir.

Robotun ətrafında hərəkət etməyi bacarmalısan.

Addım 11: Veb kamera və LED işıqlarını hazırlayın

Linux uyğun olan hər hansı bir veb kameradan istifadə edə bilərsiniz (əksəriyyəti). Həqiqətən ucuz birini sınadığım və ondan heç bir aydın görüntü əldə edə bilmədiyim üçün orta qiymətə (təxminən 15 funt sterlinq) gedərdim. İlk addım veb kameranı sökməkdir, belə ki, yalnız əsas lövhəyə və kameraya sahibsiniz.

İşıqlar quraşdırmaq istəyirsinizsə, bir LED işığı götürün və hər bir terminala iki atlama teli bağlayın. Bir ucunda dişi terminalı olan atlama telləri istifadə etdim, beləliklə daha sonra Pis GPIO pinlərinə bağlaya bilərsiniz. Telin digər ucunu çıxarmaq üçün terminali çıxarmaq lazımdır. Təhlükəsiz bir əlaqə qurmaq üçün burada da lehim edə bilərsiniz. Hər teli örtmək üçün istifadə edə biləcəyiniz bir istilik büzücü sarğı da istifadə etdim, baxmayaraq ki, hər şeyin işlədiyinə sevinənə qədər çox yaxşı bir iş görməkdən narahat olmayacağam, sonra bitirə və inkişaf edə bilərsiniz. LEDinizin yanmasını dayandırmaq üçün bir rezistor istifadə etmək də yaxşı bir fikirdir.

Burada LED -lərin necə çəkiləcəyini izah edən ətraflı təlimat var.

Şəkildə göstərildiyi kimi, LED -i robotların başına quraşdırmağın asan bir yolu olaraq içərisində bir deşik olan Lego bloku istifadə edirəm.

Addım 12: Burun kamerası və işıqlarla baş yaradın

Kamera üçün baş yuvası yaradın. Yaradıcılığınızın vaxtı olduğu üçün burada çox konkret danışmayacağam. Bununla birlikdə, kameranın ətrafında qurmaq lazımdır. Dog bot, kameranı burnuna birləşdirir və gözləri LED olaraq var. Başın arxasında telləri çıxarmaq üçün bir çuxur buraxdığınızdan əmin olun.

Addım 13: Bədəni tamamlayın

İndi it botunun əsas etibarilə hərəkət etdiyindən xoşbəxtsiniz ki, batareya paketləri üçün bir yuva yarada bilərsiniz. 4 ədəd AA batareya (təkərlər və baza ilə birlikdə verilir) və təcili telefon şarj cihazı paketi istifadə etdim. AA batareyaları təkərlər üçün DC mühərrikləri üçün, cib telefonu paketi isə Pi üçündür. Batareyaları asanlıqla əlçatan etmək yaxşı bir fikirdir, çünki doldurmaq və dəyişdirmək üçün onlara daxil olmalısınız.

Xoşbəxt olduqdan sonra Pi üzərində bir dam qoyun. Kabelləri və sxemləri gizlətməkdən çox narahat deyiləm, çünki bu, robot imicinin bir hissəsidir. Ancaq bu anda hər şey sizə bağlıdır. Botunuzun nə qədər ağırlaşdığını, nə qədər yavaş hərəkət etdiyini düşünmək istəyə bilərsiniz.

Addım 14: Başı bağlayın

Hər şeyi əlaqələndirməyin vaxtı gəldi.

Yaratdığınız giriş deliklərindən istifadə edərək veb kameraların USB ucunu botun önünə bağlayın. Bir az Lego korpusu yaradaraq robotu teldən bağlaya bilərsiniz. USB kabelini kəsib yenidən lehimləməklə qısaltdım, ancaq 4 kiçik telləri birlikdə lehimləmək istəyiniz varsa bunu edin. Qısa bir USB ucu almaq və kameranın arxasına yenidən bağlamaq daha asan ola bilər.

LED işıqlarını motor lövhəsi nəzarətçisi tərəfindən götürülməyən Pis GPIO pinlərinə bağlamalısınız. Bunlar GPIO 20 və 21 pinləri və yaxınlıqdakı iki ehtiyat torpaq pinidir. Yaxınlıqdakı ehtiyat torpaq pinlərindən istifadə edin. İşıq işləmirsə, GPIO çıxışı ilə yuvarlaq bir yer dəyişdirməyə çalışın. Hansı pinlərin google -a yaxşı bir GPIO diaqramına qoşulacağını öyrənmək üçün.

Addım 15: LEDləri və Burun Kamerasını sınayın

Veb kamera proqramının növünü başlamaq üçün:

sudo hərəkəti

Robot.py skriptini işə saldığınızdan da əmin olun (previuos təlimatında ətraflı göstərildiyi kimi):

sudo python robot.py

İndi işığı açmaq və söndürmək üçün idarəedicinin işıq açarından istifadə etməlisiniz.

Veb kamera, 8080 portundakı Pis IP ünvanınızda yayımlanmalıdır, buna görə də veb brauzerinizə aşağıdakıları yazın.

192.168.1.2:8081

Routerimə admin olaraq daxil olaraq və əlavə edilmiş cihazlara baxaraq Pi IP ünvanını tapdım. Bunun necə ediləcəyinə dair təlimatlar ümumiyyətlə marşrutlaşdırıcının arxasındadır və ya onlayn olaraq marşrutlaşdırıcı təlimatlarına baxın.

əvvəlki addımda təsvir edildiyi kimi, hərəkət proqramının konfiqurasiya parametrlərini araşdıra bilərsiniz. Bəzən axının dayandırıldığını görürəm, amma ümumiyyətlə yaxşı işləyir.

Bu video axınına Wifi şəbəkənizə bağlı bir brauzer işləyən hər şeydən daxil ola bilərsiniz.

Addım 16: Bitirmə

Onlayn giriş

İndi robotu kompüterdəki bir brauzerdən idarə edə bilməlisiniz. Ipad və ya telefon kimi hər hansı bir toxunma cihazından botu idarə etmək çox xoşdur.

Bunu etmək üçün müştəri fayllarını (button.html və s.) Bir veb serverində yerləşdirməlisiniz.

Tamamilə işləyən Pi -də bir veb server qurmaqla başladım. Ancaq HTML faylını başqa bir veb serverə yükləmək daha asandır. Mən sadəcə HTML faylını açıq mavi ev sahibi hesabına kopyaladım. Pub nub kanalınızın pub alt açarlarını ehtiva etdiyi üçün bu fayllara girişi qorumaq üçün sənəd istəyə bilərsiniz. Bunu etdikdən sonra nəzarətçiyə istənilən cihazdan, hətta evinizin xaricindən də daxil ola bilərsiniz.

Avtomatik işə salınma

Başqa bir faydalı şey, moruq Pi -də / etc / rc.local skriptini yeniləməkdir; bu iki sətir əlavə olunur:

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

Pi hər dəfə işə salındıqda işləyəcək, buna görə əmri əl ilə işə salmaq lazım deyil.

Addım 17: Əylən

Hamısı budur.

Zəhmət olmasa ilişib qalmısınızsa şərh yazmaqdan çəkinməyin və hər hansı bir proqramı təkmilləşdirmək istəyirsinizsə lütfən github deposuna töhfə verin. Bu layihə üzərində işləməyə davam edəcəyəm və burada bəzi fikirlər var:

• "Sol 10, irəli 6, geri 2 …" kimi bir sıra əmrləri proqramlaşdırdığınız və sonra "qaç" düyməsini basdığınızda robot əmrləri yerinə yetirən "böyük trak" üslublu nəzarətçi.
• Bir əyilmiş boyun, buna görə veb kamera ilə yuxarıya baxa bilərsiniz
• Mətni nəzarətçidən nitqə çevirən natiq
• Səslə idarə olunan idarəetmə

Sağol

Peter