Securibot: Drone ndogo ya uchunguzi wa usalama wa nyumbani: Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Ni ukweli rahisi kwamba roboti ni za kushangaza. Roboti za usalama, hata hivyo, huwa za bei ghali sana kwa mtu wa kawaida kumudu au kisheria haziwezekani kununua; Kampuni za kibinafsi na jeshi huwa zinaweka vifaa kama hivyo kwao, na kwa sababu nzuri. Lakini vipi ikiwa kweli unataka kuwa na roboti ya usalama wa kibinafsi?

Ingiza Securibot: Roboti ndogo ya kuendesha-magurudumu yote ambayo inaweza kuzunguka mahali unapotamani na habari ya maoni na safu anuwai za sensorer. Ni ndogo, imara na ya bei rahisi, na itahitaji uelewa mdogo tu wa wiring na programu ili kuunda.

Hatua ya 1: Kusanya Vifaa

Vifaa vifuatavyo vitahitajika. Hizi ni sehemu ambazo zinapaswa kununuliwa na kutumiwa kwa bidhaa ya mwisho, na kwa hivyo inaweza kuwa busara kuwa na vifaa vya ziada vya ziada ikiwa ajali itatokea. Bonyeza tu kwenye sehemu kufungua tabo mpya ikiwa lazima ununue!

USIMAMIZI WA NGUVU

• 9-Volt Betri 4-Ufungashaji x1
• AA Battery 8-Ufungashaji x1
• 4-Yanayopangwa AA Battery Holder x1
• Waya / Jumper waya za kiume x1
• Waya wa Jumper wa Kiume / Mwanamke x1
• Waya / Jumper waya za kike x1
• Mini Breadboard x1
• 1k Mpingaji x1
• 2k Mpingaji x1
• Cable Nyekundu / Nyeusi za Nguvu x1
• Rocker Kubadilisha x2

HARDWARE NA SISI

• Arduino Uno Rev3 x1
• Moduli ya Wi-Fi ya ESP8266 w / NodeMCU x
• HCSR04 Sensor ya Ultrasonic x1
• Sensor ya Mwendo wa PIR x1
• Bodi ya Magari x1

CHASSIS

Kitengo cha Kuendesha Gari la Smartfire x1

VIFAA VYA KUONGEZA *

• Chuma cha Askari na Solder
• Vipande vya waya
• Wakataji waya
• 8 "Akriliki
• Laser Cutter
• Tape ya Umeme
• Zipties
• Screws ndogo na Karanga

* Vifaa hivi hazihitajiki, lakini hakika ongeza safu ya ziada ya shirika na ulinzi. Kuwa hiari, zinaweza kupatikana zaidi katika duka za vifaa, na wakataji wa laser ni jambo la kuzingatia zaidi kwa ununuzi badala ya kukodisha moja au sehemu zilizosafirishwa.

Hatua ya 2: Kupanga na Kupanga

Securibot ni kifaa ngumu sana kwa suala la wiring na programu ambayo inaweza kuonekana kuwa ya kutisha mwanzoni, lakini ikifanywa kwa hatua ndogo inaweza kufanywa kuwa rahisi. Chini ni mchoro ambao unaonyesha mpango mzima wa wiring. Ingawa hii iko hapa sasa, itakuwa sio busara kuweka waya kila kitu kwani utaratibu huu wote utaambatanishwa na roboti. Hii hapa tu kupata uelewa mzuri wa jinsi kifaa kimewekwa kwenye karatasi.

Ili kupanga roboti, tutatumia lugha mbili tofauti: Python na C / C ++. Pia, ni muhimu kuelewa kwamba hii inafanywa vizuri wakati imewekwa kwenye MacOS.

Kabla ya kuanza, ambatanisha NodeMCU na Bodi ya Magari. Unaweza kufanya hivyo kwa kujifunga squiggle ndogo chini na kila mmoja. USIWEKE MBELE MBALI AU ITAANGAZA!

Mara tu ukiunganisha NodeMCU + Motorboard kwenye kompyuta, fungua dirisha la terminal, na uanze kuandika mistari hii, ukipuuza kuchapa chochote baada ya #.

ls /dev/tty.* #Inapata bandari ambayo NodeMCU inasikiliza.

skrini ls / dev / tty. 115200

#baada ya hii, piga ingiza mpaka uone >>>, kisha andika yafuatayo:

kuagiza mtandao

sta = mtandao. WLAN (mtandao. STA_IF)

ap = mtandao. WLAN (mtandao. AP_IF)

ap.active (Kweli)

sta.active (Uongo)

Ikiwa umeipanga hii kwa usahihi, sasa unapaswa kuona unganisho la MicroPython-xxxxxx (nambari zitatofautiana kulingana na ESP8266 iliyotumiwa) kwenye Wi-Fi yako. Unganisha nayo, nywila yake ni micropythoN (haswa kama ilivyoandikwa)

Sasa, nenda kwa https://micropython.org/webrepl/ na bonyeza "Unganisha". USibadilishe IP. Cha msingi ambacho kinapewa ndio kinachohitajika. Unapaswa kuhamasishwa kuingia nenosiri; Ingiza tu nenosiri.

Baada ya hapo, tutalazimika kupata nambari yote inayotumiwa katika kudhibiti motors za roboti. Katika ghala hili la github, pakua crimsonbot.py. Unaweza kupakua vitu vingine kwa matumizi ya baadaye ikiwa inahitajika. Sasa tunaweza kuanza programu, lakini kufanya hivyo inaweza kuwa ngumu sana, kwa hivyo badala yake tumefanya hazina nyingine badala yake iko hapa. Shika demo.py na uweke mahali sawa na crimsonbot.py.

Rudi kwenye webrepl na uunganishe tena. Bonyeza "Unganisha" na uingie tena na nenosiri. Kwenye upande wa kulia, bonyeza "Chagua Faili" na upate mahali ulipoweka demo.py. Baada ya kuchagua demo.py, tuma kwa kubonyeza "Tuma kwa kifaa". Ikiwa uliifanya kwa usahihi, unapaswa kuchapa onyesho la kuingiza na usipate hitilafu yoyote. Hongera, una programu yote iliyoundwa kwa udhibiti. Sasa ni wakati wa kukusanya hii ndani ya roboti yenyewe.

Hatua ya 3: Kujenga Misingi

Sasa kwa kuwa tumeanzisha sehemu ya msingi ya programu, tunaweza kufanya kazi kwenye vifaa. Fungua kifurushi cha chasisi ya moto ya robot na uikusanye kama ilivyoagizwa katika mwongozo pamoja. Ikumbukwe kwamba waya hazikuja kuuzwa, kwa hivyo kuwa mwangalifu kama kawaida wakati unafanya kazi na moja. Mara tu unapokusanya roboti nzima kulingana na mwongozo uliyopewa, sio lazima tuwe na kilele kwa sasa, kwa hivyo unaweza kuweka msaidizi huo kwa sasa.

Kuchukua kilele, sasa tunaweza kushikamana na vitu kadhaa. Shika wambiso wa chaguo lako na uweke Bodi ya Magari na betri mbili za 9V mbele ya sehemu ya bluu kwenye ubao. Inakwenda bila kusema, lakini unaweza kutenganisha Bodi ya Magari kufanya hivyo.

Kutumia waya zilizouzwa au klipu za alligator, ambatisha betri mbili za 9V kwa safu, ukitoa karibu 18V ya nguvu. Sasa chukua mwisho mmoja wa hiyo na uiunganishe na swichi ya mwamba. Unapaswa sasa kuwa na mwisho hasi / mzuri ulioambatanishwa na mwamba na moja imeambatishwa kwa upande mmoja. Ukiwa na waya wa waya, ondoa kebo kidogo ya umeme mwekundu / mweusi kufunua shaba. Sasa unaweza kuziweka kwenye Pikipiki kwenye sehemu ya samawati kwa kuziingiza. Tumia bisibisi ndogo ya Phillips kuinua na kupunguza ili kuiweka vizuri. Waya nyekundu itaunganisha kwenye duka inayoitwa VIN na ardhi itaambatana na duka inayoitwa GND.

Sasa ndio sehemu ngumu ya wiring. Labda ni sehemu ngumu zaidi kwani ni ngumu sana. Kutumia mwisho wa motors, unganisha kwa njia ifuatayo:

Waya mbili nyeusi upande wa kushoto kwa njia ya kuuza A-

Waya mbili nyekundu upande wa kushoto kwa plagi A +

Waya mbili nyeusi upande wa kulia wa duka B-

Waya mbili nyekundu upande wa kulia wa duka B +

Kanda ya umeme na ziti zitakuja kwa urahisi sana ili kuweka jozi za waya pamoja. Sasa kwa kuwa hiyo imekusanywa, tunaweza kujaribu ikiwa motors zinafanya kazi vizuri.

Ingia na ufuate sehemu zote kwenye Hatua ya 1 kutoka kuanzia webrepl hadi kupakia demo.py. Baada ya kuandika katika onyesho la kuagiza, andika mojawapo ya amri zifuatazo:

demo.demo_fb () #Hufanya roboti kwenda mbele na kugeuza.

demo.demo_rot () #Hufanya roboti kuzunguka.

Hizi zitatathmini ikiwa unaweza kusonga mbele na kugeuka. Ikiwa zote zinafanya kazi kama ilivyokusudiwa, kuliko ya kupendeza! Ikiwa sio hivyo, angalia wiring yako mara mbili na uhakikishe kuwa betri zako zimeshtakiwa kabisa. Imeambatanishwa na hii ni video ndogo ya demo_fb () na jinsi inaendesha magurudumu kama mfano. Kumbuka kuwa hizi hazina nguvu kamili, kwa hivyo lazima tuhakikishe kutumia multimeter ikiwa nguvu inatosha kwa motors nne.

Hatua ya 4: Kuchorea hisia za vitu

Sasa kwa kuwa tumegundua kuwa bot yetu inaweza kuzunguka, ni wakati mwanzoni wa kuanza mitambo ya roboti.

Kama vile mlinzi amepewa jukumu la kuzunguka eneo kwa muda, roboti imewekwa kwa kutumia nambari kwenye demo.py kufanya doria katika eneo kwa kufuata laini nyeusi. Mgombea bora wa laini hii ni mkanda mweusi wa umeme.

Kutumia waya tatu za kuruka za kike / kike, unganisha kwenye pini zifuatazo kwenye moja ya sensorer za rangi: VCC (nguvu), GND (ardhi) na DAT (data). Unganisha ncha zingine ukitumia pia pini yoyote kutoka safu 2-8 kwenye Bodi ya Magari kwa unganisho zifuatazo:

VCC => V

GND => G

DAT => D

Kumbuka kuwa hizi zote lazima ziwe katika safu moja kufanya kazi. Safu hizo zimeandikwa upande wa Bodi ya Magari. Rudia hii mara mbili kwa sensa ya pili, na uiweke mbele na machafuko ya vipuri au kitu chochote unachopendelea. Kumbuka kwamba sensorer za rangi zinapaswa kuwa karibu sana na ardhi. Ikiwa haziko karibu vya kutosha, hazitafanya kazi vizuri. Hakikisha kuzipandisha kwa ulinganifu pande tofauti kwa athari iliyokusudiwa.

Rudi kwenye webrepl, tuma demo.py na uiingize tena. Baada ya hapo, iweke juu ya uso ambao sio mweusi na ramani mstari wa mkanda mweusi wa umeme mita moja au mbili. Weka robot chini na mstari katikati ya sensorer mbili. Andika amri zifuatazo baada ya kuweka nguvu:

kuanzisha ()

demo. kitanzi ()

Securibot sasa inapaswa kufuata mstari na kujirekebisha wakati sensa ya rangi imeshindwa. Nambari inafanya kazi kwa kugundua ni thamani gani ya kawaida, ikimaanisha sio rangi nyeusi, na wakati thamani hiyo inahisiwa kuwa tofauti, inajirekebisha. Kumbuka kuwa kwa kuwa mpango huo unakusudiwa kuendeshwa bila ukomo, njia pekee ya kusimamisha roboti ni kuizima. Jaribu kwa njia hii mara kadhaa, na ikiwa unathubutu kweli, jaribu kutengeneza zamu na zamu.

Hatua ya 5: Kupiga kelele

Mchoro hapo juu unaonyesha jinsi sensor ya ultrasonic itawekwa. Sensorer inafanya kazi kwa kupeleka sauti ya sauti ya sauti, iliyo juu kuliko mwanadamu yeyote anayeweza kusikia, na kuhesabu ni muda gani inachukua kutafakari nyuma. Hapa ndipo tabo za kiume / kike zitaangaza kando ya vipinga 1k na 2k.

Kwa wakati huu, mali isiyohamishika itakuwa ngumu kusimamia, kwa hivyo sasa itakuwa wakati mzuri wa kushikamana juu ya gari. Walakini, kumbuka kuwa waya wa kijivu wa TRIGna waya mweupe wa ECHO lazima aunganishe na pini mbili tofauti za D kwenye Bodi ya Magari iliyo chini, kwa hivyo ziweke na uziambatanishe. Ikiwa umenunua ubao wa mkate uliojumuishwa katika sehemu ya vifaa, basi itakuwa na sehemu ya chini ya wambiso ambayo inaweza kutumiwa kwa kung'oa tu karatasi. Ambatisha hiyo mbele ya gari, na kisha ambatisha kifurushi cha betri ukitumia wambiso wowote unaotaka nyuma ya gari.

Ikumbukwe kwamba waya za shaba zinazokuja na kifurushi cha betri cha AA hazina mwisho wa kike, kwa hivyo utahitaji kuvua waya kabla ya kuziingiza kwenye ubao wa mkate.

Nambari ya sensorer ya ultrasonic ni ngumu kidogo lakini bado inaweza kupatikana kutoka kwa repo hii ya github tena. Pakua HCSR04.py na motion_control.py na uwe nao katika eneo moja. Pamoja na haya, unaweza kugundua umbali wa sensorer kutoka kwa kitu chochote. Masafa ya ultrasonic ni karibu mita mbili hadi tatu.

Hatua ya 6: Saini za joto

Sasa kwa kuwa sehemu zingine zimekusanyika, tunaweza kuzingatia kutumia Arduino Uno na Passive Infrared Sensor (PIR) kugundua mwendo wa joto.

Kwanza kabisa, hakikisha kupakua IDE ya hivi karibuni ya Arduino. Unganisha kebo inayohitajika kutoka kwa duka lako la USB hadi Uno. Unaweza kuhitajika kuthibitisha vidokezo vya usalama kwa hili, sema "Ndio" kwa wote. Hakikisha kwamba inatambua hii kwa kuangalia chini ya Zana> Bodi> Arduino / Genuino Uno na Zana> Port> dev / cu. Bluetooth-Incoming-Port. Mara tu hizo zinapoongezeka, nenda kwenye Zana> Pata Maelezo ya Bodi na uone ikiwa habari ya bodi itaibuka.

Sasa tunaweza kutumia nambari tena kwenye gitub nzuri ya zamani ili kugundua mwendo wa joto. Pakua faili ya.ino kwenye hazina na uifungue na Arduino IDE. Bonyeza "Thibitisha" kukusanya nambari na kuisukuma kwa Uno ukitumia kitufe kilicho karibu nayo.

Sasa lazima tuwape waya Arduino Uno. Fuata mchoro hapo juu kufanya hivyo, na unapounganisha PIR kwenye gari, tumia gundi kubwa kuuambatanisha juu ya sensorer ya ultrasonic. Wambiso wowote kwa sababu ya kushikamana na 9V ya ziada, swichi na Uno.

Hatua ya 7: Kuja Pamoja

Sasa kwa kuwa kila kitu kiko mahali, pakia nambari yote kwenye bodi husika. Mara tu ukimaliza na umefanya demo.loop (), roboti itaweza kufuata laini nyeusi na sensorer zinapaswa kuleta data kwenye windows zao husika. Hongera, sasa una Securibot yako binafsi!

Ikiwa unataka kujifunza vifaa vya roboti, basi sehemu hii ni nyenzo ya ziada juu ya jinsi programu inavyofanya kazi. Kimsingi, roboti itaendelea kufuata mstari kwa kitanzi na sensorer za infrared za ultrasonic na passive zitaonyesha umbali na mwendo wa vitu moja kwa moja mbele ya gari.

Ikiwa unataka kuongeza itifaki zaidi juu yake, hapa kuna rasilimali zingine ambazo unaweza kutumia ili kuifanya gari iwe na programu bora au vifaa. Kwa kuwa Securibot ni ya msingi kidogo, inatumika kama jukwaa la wewe kurekebisha yaliyomo moyoni mwako. Tengeneza silaha za kukata laser, mipango ya hali ya juu ya kugundua, ongeza spikes ili kutengeneza robot yako ya kupambana; Uwezo hauna kikomo na kile unachoweza kufanya na Securibot!

Ikiwa unataka kuongeza silaha zaidi za akriliki ili kufanya chasisi ionekane nzuri, tayari tumezifanya kwenye hazina ya github kama.pdfs ambazo zinaweza kupakiwa kwenye mkataji wa laser. Faili ni upande wa silaha.pdf, sahani za mbele-nyuma-fasta.pdf, na bawaba-fix.pdf. Kwa mafunzo zaidi juu ya jinsi ya kukata laser, nenda kwa https://www.troteclaser.com/en/nowledge/do-it-yourself-samples/ kujifunza zaidi miradi ya kukata.