Piga mizunguko Roboti ya Telepresence: Hatua 9

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Likizo mnamo 2020 ni tofauti kidogo. Familia yangu imeenea kote nchini, na kwa sababu ya janga hatuwezi kukusanyika pamoja kwa likizo. Nilitaka njia ya kuwafanya babu na nyanya wahisi kujumuishwa katika sherehe yetu ya Shukrani. Loboti ya telepresence kama Double 3 itakuwa kamili, isipokuwa kwamba inagharimu $ 4, 000. Nilijiuliza ikiwa ningeweza kujenga kitu kama hicho kwa pesa kidogo sana.

Circuits Snap ® RC Snap Rover ® ni rover inayodhibitiwa kijijini na vifaa vya elektroniki ambavyo vimeundwa kwa mabadiliko na majaribio. Ni juu ya saizi sahihi kuwa msingi wa roboti ya telepresence, na nikagundua kuwa labda ningeweza kuiweka waya ili idhibitiwe kutoka kwa wavuti.

Ikiwa ningeweza kuweka kibao kwenye rover, ningekuwa na roboti ya telepresence ambayo ingewaruhusu babu na bibi kushiriki katika sherehe yetu! Wangeweza kuzunguka nyumba peke yao na kushirikiana na watu tofauti, badala ya kukwama mahali pamoja. Urafiki huo pia unaweza kuwaweka - na watoto wangu - wanapendezwa zaidi kuliko simu ya kawaida ya video.

Nilipata roboti ikifanya kazi usiku kabla ya Shukrani, na ilikuwa hit kubwa!

Ukiwa na vifaa vya elektroniki vya rafu na useremala kidogo, wewe pia unaweza kujenga roboti ya telepresence. Hakuna soldering inahitajika!

Ugavi:

Vifaa

• Pakua mizunguko ® RC Snap Rover ®

  Kumbuka: "Deluxe" Snap Rover haitumii sehemu sawa na haitafanya kazi na mwongozo huu. Ikiwa una Deluxe Snap Rover, utahitaji kununua IC tofauti ya Udhibiti wa Magari

• Viunganisho vya Snap-to-Pin
• Raspberry Pi Zero W au kifaa kingine kilicho na GPIO zinazoweza kupangiliwa zinazoweza kuendesha NodeJS
• Kesi ya Raspberry Pi (hiari)
• Vichwa vya Nyundo vya GPIO (kike)
• Kadi ya MicroSD (4GB au kubwa)
• Betri ya USB na kebo ya Micro-USB kuwezesha Pi
• iPad au kibao / simu nyingine

• Misc. kuni:

  • 1 "x 48" kitambaa cha mbao, kata kwa urefu uliotaka
  • 2x4, takriban. 10 "ndefu
  • Vipande 2 vya ukingo wa 1/4 "x 1" x 8"
  • Vipande 2 vya 1x1 au chakavu sawa, takriban. 3 "ndefu
• Sanduku ndogo la kadibodi kutumika kama mmiliki wa iPad
• Kamba ya utando wa nylon, takriban. 6 '

Programu

• Kwenye rover:

  • Raspberry Pi OS Lite
  • Node.js (iliyojaribiwa na isiyo rasmi 14.15.1 armv6 kujenga kwenye Pi Zero W)
  • pi-rover programu ya kudhibiti kijijini

• Kwenye kibao:

  Wakati wa uso, Zoom, au programu nyingine ya utaftaji video

• Kwenye PC yako:

  Mteja wa ssh (iliyojengwa kwa Mac + Linux; tumia kitu kama PuTTY ya Windows)

Zana

• Piga kwa 1 "jembe kidogo
• Bunduki ya gundi moto
• Nyundo
• Saw
• Kipimo cha mkanda / rula

Kwa mtumiaji (babu na babu, nk)

Babu, au mtu yeyote anayeendesha rover, atahitaji yafuatayo:

PC iliyo na programu ya uunganishaji wa video (FaceTime, Zoom, nk) na kivinjari

AU

Kibao / simu iliyo na uwezo wa skrini iliyogawanyika na programu ya utaftaji video

AU

• Vifaa 2:

  • Simu, kompyuta kibao, au kifaa kingine kilicho na programu ya utaftaji video, na
  • Kifaa cha pili kilicho na kivinjari cha wavuti ambacho kinaweza kutumiwa kudhibiti kivinjari wakati kifaa cha kwanza kinatumiwa kwa video

Hatua ya 1: Uteuzi wa vifaa

Ili kudhibiti rover kutoka kwenye mtandao nilihitaji kompyuta ndogo ambayo inaweza kudhibiti rover na kutenda kama seva ya wavuti ili babu au bibi apate kupata rover. Raspberry Pi Zero W inafaa kabisa. Ni ndogo, ina Wi-Fi, na ina nguvu nyingi za CPU kuendesha seva ndogo ya wavuti. Pamoja ni $ 10 tu, ambayo ni ghali zaidi kuliko chaguzi zingine zote za kupendeza. Nilipata vifaa vyangu vya Pi + kutoka kwa watu bora huko Adafruit.

Hatua ya 2: Kuandaa Pi: Vichwa

Mstari wa nyaya za vifaa vya kuchezea ni kama matofali ya LEGO ® kwa vifaa vya elektroniki. Wanakuruhusu nyaya za waya bila kutengenezea yoyote, na hazina uthibitisho wa watoto. Bodi za elektroniki za Hobbyist (kama Raspberry Pi) hutoa njia kadhaa za kuweka waya juu, lakini hakuna hata moja inayoambatana na nyaya za Snap.

Ili kuzunguka hii tutaweka kichwa kwenye Pi, kisha tumia waya maalum wa "Snap to Pin" kuunganisha Pie kwenye rover bila soldering yoyote.

Sakinisha vichwa vya nyundo vya kike ndani ya Pi ukitumia maagizo ya ufungaji (yaliyoandikwa "kwa pHATs"). Ni muhimu kutumia vichwa vya kike; hizi zinaturuhusu kuziba waya za kuruka.

Hatua ya 3: Kuandaa Pi: Programu

Raspberry Pi hupakia programu yake kutoka kwa kadi ya MicroSD. Tutasanikisha mfumo wa uendeshaji, kisha buti Pi na usakinishe zana zingine kadhaa pamoja na programu ya kudhibiti rover.

1. Tumia programu ya Raspberry Pi Imager kwenye PC yako kupakua na kusanidi Raspberry Pi OS Lite (32-bit) kwenye kadi ya SD.
2. Tumia mafunzo haya kusanidi Pi katika hali ya 'isiyo na kichwa', bila kutumia kibodi au skrini. Hii itapata Pi kwenye Wi-Fi wakati wa kwanza buti.
3. Wezesha itifaki ya Shell Salama (ssh) kwenye Pi ukitumia hatua 3 + 4 kutoka kwa mafunzo haya kwenye SSH. Unaweza kupuuza sehemu kuhusu kuanzisha "X Forwarding." Hii itakuwezesha kuingia kwenye Pi mara tu itakapokuwa mkondoni.
4. Sogeza kadi ya SD kwa Pi na uwaze pi. Nilitumia betri ya USB kutoa nguvu, lakini kwa hatua hii unaweza pia kutumia adapta ya umeme au kebo ya Micro-USB kuiweka kutoka kwa PC yako.
5. Pata anwani ya IP ya Pi. Utahitaji kuungana na Pi, na baadaye kudhibiti rover.

6. Ingia kwa Pi kutoka kwa PC yako. Sehemu ya "Weka mteja wako" ya mafunzo ya SSH ina maagizo ya kina. Unapaswa sasa kuingia kwenye Pi:

   ssh pi @

7. Programu ya kudhibiti kijijini hutumia zana inayoitwa NodeJS. Ili kusanikisha NodeJS kwenye Pi, endesha amri zifuatazo juu ya SSH:

   wget

   tar xf node-v14.15.1-linux-armv6l.tar.gz kuuza nje PATH = / home / pi / node-v14.15.1-linux-armv6l / bin /: $ PATH

8. Sasa unapaswa kuwa na NodeJS iliyosanikishwa kwenye Pi. Ili kuijaribu, kimbia

   node -v Baada ya sekunde chache inapaswa kutoa toleo la NodeJS, kama

   v14.15.1

9. Ifuatayo tutasanikisha programu ya kudhibiti rover, inayoitwa pi-rover. Hii itachukua dakika kadhaa:

   Sudo apt-get kufunga git

   clone ya git https://github.com/smagoun/pi-rover.git cd pi-rover npm kufunga

10. Endesha programu ya seva kwenye Pi:

    node index.js

    Ikiwa yote yanaenda sawa, unapaswa kupata Pi kupitia kivinjari kwenye wavuti yako kwa kusonga hadi bandari 8080 kwenye anwani ya IP ya Pi. Kwa mfano ikiwa anwani yako ya IP ya IP ni 192.168.1.123, nenda kwa https:// 192.168.1.123: 8080.

11. Acha programu ya seva na Ctrl-C.

12. Ili kuendesha seva wakati wowote Pi inapoanza, sakinisha faili ya huduma ya mfumo:

    sudo cp pi-rover.service / nk / systemd / mfumo /

    Sudo systemctl kuwezesha pi-rover.service

13. Mara baada ya programu kujaribiwa na kufanya kazi, ifunge ili tuweze kusanikisha Pi kwenye rover:

    kuzima kwa sudo -h sasa

Kumbuka: Ikiwa utawapa ufikiaji watu wengine nje ya mtandao wako wa nyumbani (kama babu, ambaye yuko nyumbani kwake Shukrani hii), utahitaji kusanidi router yako ili itume trafiki kutoka kwa anwani yako ya IP ya umma kwa Pi. Tumia mwongozo wa usambazaji wa bandari kwa msaada wa kufanya hivyo.

Hatua ya 4: Futa Rover

Snap Rover inakuja na maagizo ya kuunganisha waya kwa kijijini ambayo inakuja na kitanda cha rover. Tutabadilisha hizi kuchukua nafasi ya kipokea kipokea redio na Pi.

Mwongozo wa rover unajumuisha mizunguko kadhaa. Anza na # 1 ("Night Rover") na uvue kila kitu kushoto kwa safu ya 6. Hii inaweka nafasi ya kudhibiti IC, vipinga (4) 1kΩ kwenye pembejeo kwa udhibiti wa motor IC, swichi ya slaidi, na waya kwenda kwa rover.

Hatua ya 5: Piga waya kwa Rover

Ikiwa una kesi ya Pi lakini haujasakinisha bado, fanya hivyo sasa.

Kontakt 40pin kwenye Pi inafunua utendaji mwingi. Tutatumia pini kadhaa za kusudi la I / O za kusudi la jumla (GPIO) kuunganisha Pi kwenye rover. Ni muhimu kuweka waya hii haswa kama ilivyoonyeshwa hapa; kuifunga kwa waya kuna hatari ya kuharibu Pi au rover.

1. Pini kwenye Pi zimehesabiwa 1-40. Inastahili kukagua pinout ili kuelewa jinsi zimepangwa.

2. Tumia viunganishi vya Snap-to-Pin kuunganisha GPIO 4 zifuatazo kwa vipingamizi kwenye pembejeo za udhibiti wa motor IC:

   1. Bandika 11 (GPIO 17) kwa kontena kwenye LF
   2. Bandika 12 (GPIO 18) kwa kontena kwenye LB
   3. Bandika 13 (GPIO 27) kwa kontena kwenye RF
   4. Bandika 15 (GPIO 22) kwa kontena kwenye RB
   5. Tumia kontakt moja zaidi ya Kubana-kwa-Pini kuunganisha pini ya ardhi (Pini 14) kutoka kwa Pi hadi chini (-) kwenye rover. Ingawa tuna vifaa 2 vya umeme tofauti (rover inatumia 9V na Pi hutumia 5V kutoka kwa betri ya USB), pande hizo mbili zimeunganishwa kwa umeme na tunahitaji uwanja wa pamoja wa mzunguko kufanya kazi.

Hatua ya 6: Jenga Mlima wa Ubao

Kuweka kibao inahitaji kusawazisha mahitaji kadhaa ya mashindano:

• Kompyuta kibao inapaswa kuwa ya kutosha hewani kuwa inaweza kuingiliana na watoto na watu wazima waliosimama.
• Rover inahitaji kuwa na utulivu wa kutosha ili kuepuka kudondoka wakati wa kuendesha gari.
• Kibao kinapaswa kuwekwa karibu na katikati ya rover iwezekanavyo ili kutoa utulivu na uzoefu mzuri wakati wa kuendesha gari.
• Sehemu ya juu ya rover haijatengenezwa kuwa na kitu kingine chochote isipokuwa Mizunguko ya Snap inayoshikamana nayo, na hakuna njia nzuri ya kuweka mzigo juu yake bila kuhatarisha vifaa.

Sehemu ya 1: Kujenga Madaraja

Juu ya rover ni gridi ya plastiki iliyo na matuta iliyoundwa kupata vifaa vya elektroniki. Kuweka mzigo moja kwa moja kwenye gridi hakutakuwa sawa, na inaweza kuharibu gridi ya taifa. Nilichagua kujenga aina ya daraja juu ya msingi na viunga ambavyo huketi kati ya matuta kwenye gridi ya taifa, na kitambaa kilichowekwa juu ya daraja. Nilitumia kamba ya nylon kupata mkutano wa dari + kwa mwili wa rover.

1. Kata 2x4 hadi urefu wa 10 "; inapaswa kuwa ndefu kuliko rover pana, kuturuhusu kuifunga vizuri kwa rover.
2. Kata vipande 8 vya "vipande kutoka kwa vipande vya ukingo wa 1/4". Hizi zitasaidia kutuliza mlima wa kibao na kuizuia kutikisika mbele na nyuma.
3. Gundi vipande vya ukingo kwa 2x4. Vipande vinapaswa kupangwa ili viweze kutoshea kwenye sehemu za gridi, kati ya matuta (karibu 5 "mbali na kila mmoja). Vipande vinapaswa kuwekwa ili chini ya 2x4 iketi juu ya vifaa vya elektroniki.
4. Kata vipande vitatu "kutoka 1x1 na uvinamishe kwenye pembe ambapo vipande vya ukingo vinakutana na 2x4. Lengo hapa ni kuzuia vipande vya ukingo kutoka kwa 2x4 chini ya shinikizo la baadaye.
5. Tumia 1 "jembe kidogo kuchimba shimo kwa doa juu ya 2x4. Shimo halihitaji kupita njia yote ya 2x4; acha karibu 1/8" ya kuni iliyo sawa chini ya shimo kuunga mkono dowel. Shimo linapaswa kulipwa kuelekea makali moja ya 2x4, ili kutoa nafasi kwa kamba ya nylon upande wa pili. Gundi kitambaa ndani ya shimo, hakikisha kuwa ni wima.

Kumbuka: Nia ndogo inaweza kufanya kazi. Nilichagua kipenyo 1 kuhakikisha kuwa ilikuwa ngumu ya kutosha kupunguza kukosekana. Hutaki kumfanya babu asumbuke wakati anaendesha!

Sehemu ya 2: Mmiliki wa Ubao

Nilihitaji njia nyepesi lakini ngumu ya kuambatisha kibao juu ya kidole. Kompyuta kibao yenyewe inapaswa kushikiliwa karibu na choo iwezekanavyo ili uzani wake usifanye kama lever inayojaribu kumpigia rover. Baada ya kuzingatia kwa kifupi kujenga sanduku kutoka kwa kuni nyepesi kama basswood, nilichagua njia ya juhudi ya chini ya kukata sanduku la kadibodi lenye ukubwa unaofaa. Nilipata sanduku ambalo lilikuwa karibu 10 "x 12" x 1 ". Kata ncha moja ili kibao kiweze kuteleza, na ukate ufunguzi wa mstatili upande mmoja ili skrini ya kompyuta kibao ionekane. Tumia gundi moto kupata kishika kibao hadi juu ya doa.

Hatua ya 7: Kamba ndani

Tunahitaji kushikamana na mlima wa kibao kwenye rover. Rover haijaundwa kwa hii, na hakuna chaguzi zozote zinazofaa za kuweka. Nilichagua kupata mlima kwa kutumia kamba ndefu ya nailoni iliyofungwa kwenye shoka zote mbili (sio axles!) Ya rover. Hii inazuia mlima kutoka kuelekea mbele, nyuma, au kwa upande wowote. Hakikisha kwamba kamba haitoi shinikizo kwa vifaa vyovyote vya umeme, na hakikisha kuwa imevutwa na imehifadhiwa ili isiweze kutolewa.

Hatua ya 8: Anza Kuhama

Mara tu mlima wa kibao umepatikana kwa rover, ongeza Raspberry Pi na rover. Mara tu Pi akiwa mkondoni, ingia kwenye kiolesura cha wavuti (k.m. https:// 192.168.1.123) na 'Omba udhibiti.' Lazima sasa uweze kuendesha gari karibu! Ni mtu mmoja tu kwa wakati anayeweza kuendesha rover, kwa hivyo hakikisha upe udhibiti wa rover kabla ya mtu mwingine kujaribu.

Maagizo kwa Babu na Nyanya

Mara tu rover iko mkondoni, piga simu kwa babu (au bibi!) Kwenye FaceTime. Mara tu wanapochukua, wafungue kivinjari cha wavuti na uende kwa anwani yako ya IP ya umma. Kulingana na simu / kompyuta kibao / kompyuta wanayotumia, wanaweza kulazimika kuingia kwenye "skrini ya kupasuliwa" au kutumia kifaa cha pili.

Mara tu wanapobeba ukurasa wa wavuti wanapaswa kuona kiolesura cha kudhibiti rover. Waombe waombe udhibiti. Sasa wanaweza kushirikiana na wengine wa familia kama kwamba walikuwa huko!

Hatua ya 9: Maboresho ya Baadaye

Ubunifu huu sio kamili. Baadhi ya maboresho yanayowezekana:

• Vidhibiti vya rover ili isiingie mapema wakati inapogongwa na mtoto, mnyama wa wanyama, nk.
• Njia ya kuzuia rover kugongana na vitu (dereva hawezi kutazama chini!)
• Faini zaidi katika udhibiti wa programu ya pi-rover. Hivi sasa wameorodheshwa kwa kitu ambacho kimefanya kazi vizuri kwetu.
• Pachika zana ya utaftaji video kwenye ukurasa wa wavuti ili bibi asihitaji vifaa 2 vya kutumia rover