Securibot: Փոքր սարքերի համար նախատեսված անօդաչու սարք տնային անվտանգության համար. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Պարզ փաստ է, որ ռոբոտները հիանալի են: Այնուամենայնիվ, անվտանգության ռոբոտները չափազանց թանկ են միջին վիճակագրական անձի համար կամ օրինականորեն անհնար է գնել դրանք. Մասնավոր ընկերություններն ու զինվորականները հակված են նման սարքերն իրենց համար պահել, և դա լավ պատճառով: Բայց ի՞նչ անել, եթե իսկապես ցանկանում եք ունենալ անձնական անվտանգության ռոբոտ:

Մուտքագրեք Securibot: Փոքր անիվներով շարժվող ռոբոտ, որը կարող է պարեկել ձեր ուզած վայրում և հետադարձել տեղեկատվությունը սենսորների լայն տեսականիով: Այն փոքր է, ամուր և էժան, և ստեղծելու համար կպահանջի միայն նվազագույն հաղորդակցություն էլեկտրագծերի և ծրագրավորման վերաբերյալ:

Քայլ 1: Նյութերի հավաքում

Հետևյալ նյութերը կպահանջվեն. Սրանք մասեր են, որոնք պետք է գնվեն և սպառվեն վերջնական արտադրանքի համար, և որպես այդպիսին կարող է խելամիտ լինել վթարի դեպքում լրացուցիչ պահեստային նյութեր ունենալը: Պարզապես կտտացրեք մասի վրա ՝ նոր ներդիր բացելու համար, եթե այն պետք է գնեք:

ՈՒԺԻ ԿԱՌԱՎԱՐՈՒՄ

• 9 վոլտ մարտկոց 4 տուփ x1
• AA մարտկոց 8-տուփ x1
• 4-բնիկ AA մարտկոցի սեփականատեր x1
• Արական/Արական ցատկող լարեր x1
• Արական/իգական ցատկող լարեր x1
• Իգական/իգական Jumper լարերը x1
• Mini Breadboard x1
• 1k դիմադրություն x1
• 2k դիմադրություն x1
• Կարմիր/Սև հոսանքի մալուխներ x1
• Rocker Switch x2

HARDWARE ԵՎ Սենսորներ

• Arduino Uno Rev3 x1
• ESP8266 Wi-Fi մոդուլ ՝ NodeMCU x- ով
• HCSR04 Ուլտրաձայնային տվիչ x1
• PIR շարժման տվիչ x1
• Շարժիչային տախտակ x1

ՇԱՍՍԻ

Makerfire Robot Smart Car Kit x1

ԼՐԱՈԻՉ ՆՅՈԹԵՐ*

• Oldինվոր երկաթ և զոդ
• Մետաղալարեր
• Մետաղական կտրիչներ
• 8 "Ակրիլ
• Լազերային Դանակ
• Էլեկտրական ժապավեն
• Zipties
• Փոքր պտուտակներ և ընկույզներ

*Այս նյութերը չեն պահանջվում, բայց, անշուշտ, ավելացնում են կազմակերպման և պաշտպանության լրացուցիչ շերտ: Լինելով կամընտիր ՝ դրանք ավելի հաճախ կարելի է գտնել շինարարական խանութներում, իսկ լազերային դանակներն ավելի լուրջ ուշադրություն են դարձնում գնումներ կատարելու համար, այլ ոչ թե պարզապես վարձակալել կամ առաքել մասեր:

Քայլ 2: mingրագրավորում և պլանավորում

Securibot- ը էլեկտրագծերի և ծրագրավորման առումով բավականին բարդ սարք է, որը սկզբում կարող է վախեցնել, բայց եթե փոքր քայլերով արվի, կարելի է հեշտացնել: Ստորև բերված է դիագրամ, որը ցույց է տալիս էլեկտրագծերի ամբողջ սխեման: Թեև սա այժմ այստեղ է, բայց ամեն ինչ լարելն անխոհեմ կլինի, քանի որ այս ամբողջ մեխանիզմը կցված կլինի ռոբոտին: Սա պարզապես այստեղ է ՝ ավելի լավ հասկանալու համար, թե ինչպես է սարքը տեղադրված թղթի վրա:

Ռոբոտը ծրագրավորելու համար մենք կօգտագործենք երկու տարբեր լեզուներ ՝ Python և C/C ++: Բացի այդ, կարևոր է հասկանալ, որ դա լավագույնս արվում է, երբ ծրագրավորված է MacOS- ում:

Նախքան սկսելը, ֆիզիկապես կցեք NodeMCU- ն Շարժիչի տախտակին: Դուք կարող եք դա անել ՝ իրար ներքև շարելով ներքևի փոքրիկ խճճվածքը: Մի՛ դրեք հետին պլան, ԿԱՄ ԿՏՐԻ:

NodeMCU + Motorboard- ը համակարգչին միացնելուց հետո բացեք տերմինալի պատուհան և սկսեք գրել այս տողերը ՝ անտեսելով #-ից հետո որևէ բան մուտքագրելը:

ls /dev/tty.* #Գտնում է նավահանգիստը, որը լսում է NodeMCU- ն:

էկրան ls/dev/tty. 115200

#սրանից հետո սեղմեք enter մինչև չտեսնեք >>>, այնուհետև մուտքագրեք հետևյալը.

ներմուծման ցանց

sta = network. WLAN (ցանց. STA_IF)

ap = network. WLAN (network. AP_IF)

ap. ակտիվ (ճշմարիտ)

sta.active (Կեղծ)

Եթե դա ճիշտ եք ծրագրավորել, ապա այժմ պետք է տեսնեք միացում MicroPython-xxxxxx- ի համարները (թվերը կտարբերվեն ՝ կախված օգտագործվող ESP8266- ից) ձեր Wi-Fi- ում: Միացեք դրան, դրա գաղտնաբառը micropythoN է (ճիշտ այնպես, ինչպես գրված է)

Այժմ գնացեք https://micropython.org/webrepl/ և կտտացրեք «Միացեք»: ՄԻ ՓՈՓՈԽԵԼ IP- ն: Լռելյայն տրվածը այն է, ինչ պահանջվում է: Ձեզանից պետք է հուշել մուտքագրել գաղտնաբառ; Պարզապես մուտքագրեք գաղտնաբառը:

Դրանից հետո մենք ստիպված կլինենք ձեռք բերել ռոբոտի շարժիչների կառավարման համար օգտագործվող ամբողջ ծածկագիրը: Այս github պահոցում ներբեռնեք crimsonbot.py: Անհրաժեշտության դեպքում կարող եք ներբեռնել այլ բաներ հետագա օգտագործման համար: Այժմ մենք կարող ենք սկսել ծրագրավորումը, բայց դա անելը կարող է չափազանց դժվար լինել, ուստի դրա փոխարեն մենք այլ պահեստ ենք պատրաստել, որը տեղակայված է այստեղ: Բռնեք demo.py և տեղադրեք այն նույն վայրում, որտեղ crimsonbot.py:

Վերադարձեք webrepl և նորից միացեք: Կտտացրեք «Միացեք» և նորից մուտք գործեք գաղտնաբառով: Աջ կողմում կտտացրեք «Ընտրեք ֆայլ» և գտեք, թե որտեղ եք տեղադրում demo.py. Demo.py- ն ընտրելուց հետո ուղարկեք այն ՝ սեղմելով «Ուղարկել սարքին»: Եթե դա ճիշտ եք արել, ապա պետք է կարողանաք մուտքագրել ներմուծման դեմո և ոչ մի սխալ չստանալ: Շնորհավորում ենք, դուք ունեք վերահսկման համար բոլոր ծրագրակազմը: Հիմա ժամանակն է սա հավաքել հենց ռոբոտի մեջ:

Քայլ 3: Հիմունքների ստեղծում

Այժմ, երբ մենք ստեղծել ենք ծրագրաշարի առաջնային մասը, կարող ենք աշխատել սարքավորման վրա: Բացեք ռոբոտի Makerfire շասսիի փաթեթը և հավաքեք այն, ինչպես նշված է ուղեցույցում: Պետք է նշել, որ լարերը չեն զոդվում, այնպես որ, ինչպես միշտ, մեկի հետ աշխատելիս զգույշ եղեք: Երբ դուք հավաքեք ամբողջ ռոբոտը, ինչպես ներկայացված է ուղեցույցի համաձայն, մենք իրականում առայժմ կարիք չունենք գագաթը հագնելու, այնպես որ կարող եք առայժմ տեղադրել այդ օգնականը:

Վերցնելով վերևը ՝ մենք այժմ կարող ենք կցել որոշ բաներ: Ձեռք բերեք ձեր ընտրած սոսինձը և տեղադրեք Motor Board- ը և երկու 9V մարտկոց ՝ տախտակի վրա կապույտ հատվածի դիմաց: Դա գնում է առանց ասելու, բայց դա անելու համար կարող եք անջատել Motor Board- ը:

Օգտագործելով սոսնձված լարեր կամ ալիգատորների ամրակներ, միացրեք երկու 9 Վ մարտկոցը ՝ միացնելով մոտ 18 Վ լարման: Այժմ վերցրեք դրա մի ծայրը և միացրեք այն ռոքերային անջատիչին: Այժմ դուք պետք է ունենաք բացասական/դրական վերջ, որը կցված է ռոքերին, իսկ մեկը `պարզապես մի ծայրին: Մետաղալարերով հեռացրեք մի փոքր կարմիր/սև հոսանքի մալուխից ՝ պղնձի մի մասը բացահայտելու համար: Այժմ դրանք կարող եք կապույտ հատվածի մոտորակ տախտակի մեջ դնել ՝ դրանք ներս ամրացնելով: Փոքրիկ պտուտակահան օգտագործեք ՝ դրանք բարձրացնելու և իջեցնելու համար `դրանք ճիշտ ամրացնելու համար: Կարմիր մետաղալարը կցվելու է VIN անունով վարդակին, իսկ գետինը կցվելու է GND անունով ելքին:

Այժմ լարերի լարված մասն է: Դա թերևս ամենադժվար մասն է, քանի որ այն շատ բարդ է: Շարժիչների ծայրերը օգտագործելով, միացրեք այն հետևյալ կերպ.

Ձախ կողմում գտնվող երկու սև լարերը դեպի A- ելքը

Ձախ կողմում գտնվող երկու կարմիր լարերը ՝ A+ վարդակից դուրս գալու համար

Երկու սև լարերը B- ելքի աջ կողմում

Երկու կարմիր լարերը B+ վարդակից աջ կողմում

Էլեկտրական ժապավենը և ժապավենները շատ հարմար կլինեն զույգ լարերը միասին պահելու համար: Այժմ, երբ այն հավաքվել է, մենք կարող ենք ստուգել, արդյոք շարժիչները ճիշտ են աշխատում:

Մուտք գործեք և հետևեք 1 -ին քայլի բոլոր մասերին ՝ webrepl- ը սկսելուց մինչև demo.py բեռնելը: Ներմուծման դեմո մուտքագրելուց հետո մուտքագրեք հետևյալ հրամաններից մեկը.

demo.demo_fb () #Ստիպում է ռոբոտին գնալ առաջ և հետընթաց:

demo.demo_rot () #Ռոբոտին ստիպում է պտտվել:

Դրանք կգնահատեն ՝ կարո՞ղ եք առաջ շարժվել և շրջվել: Եթե երկուսն էլ աշխատում են ըստ նախատեսվածի, ապա ֆանտաստիկ: Եթե ոչ, ապա կրկնակի ստուգեք էլեկտրագծերը և համոզվեք, որ մարտկոցներն ամբողջությամբ լիցքավորված են: Սրան կցված է demo_fb () ծրագրի մի փոքրիկ տեսանյութ և այն, թե ինչպես է այն շարժում անիվները որպես օրինակ: Ուշադրություն դարձրեք, որ դրանք լիովին չեն սնվում, ուստի մենք պետք է համոզվենք, որ օգտագործելով մուլտիմետր, արդյոք ուժը բավարար է չորս շարժիչների համար:

Քայլ 4: Գունավոր բաների զգացում

Այժմ, երբ մենք հաստատեցինք, որ մեր բոտը կարող է տեղաշարժվել, վերջապես ժամանակն է սկսել ռոբոտի ավտոմատացումը:

Likeիշտ այնպես, ինչպես պահակին հանձնարարվում է որոշակի ժամանակահատվածում հսկել տարածքը, ռոբոտը ծրագրավորվում է demo.py- ի ծածկագրի միջոցով ՝ հսկելու տարածքը ՝ հետևելով սև գծին: Այս գծի լավագույն թեկնածուն սև էլեկտրական ժապավենն է:

Օգտագործելով երեք իգական/իգ ցատկող մետաղալարեր, միացեք գունային տվիչներից մեկի հետևյալ կապումներին `VCC (հզորություն), GND (հող) և DAT (տվյալներ): Միացրեք մյուս ծայրերը ՝ օգտագործելով նաև Motor Board- ի 2-8-րդ շարքերի ցանկացած կապում հետևյալ միացումների համար.

VCC => V

GND => G

DAT => D

Նկատի ունեցեք, որ այս բոլորը գործելու համար պետք է լինեն նույն շարքում: Շարքերը պիտակավորված են Motor Board- ի կողքին: Կրկնեք դա երկու անգամ երկրորդ սենսորի համար և տեղադրեք դրանք առջևում ՝ որոշ պահեստային պահեստներով կամ ձեր նախընտրած ցանկացած այլ բանով: Հիշեք, որ գույնի տվիչները պետք է շատ մոտ լինեն գետնին: Եթե դրանք բավականաչափ մոտ չլինեն, նրանք նորմալ չեն գործի: Համոզվեք, որ դրանք սիմետրիկորեն տեղադրեք հակառակ կողմերում `նախատեսված ազդեցության համար:

Վերադարձեք webrepl, ուղարկեք demo.py և ևս մեկ անգամ ներմուծեք այն: Դրանից հետո դրեք այն ոչ սև մակերևույթի վրա և գծեք մեկ կամ երկու մետրանոց սև էլեկտրական ժապավենի գիծ: Տեղադրեք ռոբոտը ներքև ՝ երկու տվիչների միջև գծով: Միացնելուց հետո մուտքագրեք հետևյալ հրամանները.

demo.setup ()

demo.loop ()

Այժմ Securibot- ը պետք է հետևի տողին և ուղղվի ինքն իրեն, երբ գունային տվիչը խափանվի: Կոդն աշխատում է ՝ պարզելով, թե որն է նորմալ արժեքը, այսինքն ՝ ոչ սև գույնը, և երբ այդ արժեքը տարբերվում է, ինքն իրեն ուղղում է: Նկատի ունեցեք, որ քանի որ ծրագիրը նախատեսված է անվերջ գործելու համար, ռոբոտին կանգնեցնելու միակ միջոցը այն անջատելն է: Փորձեք այս կերպ մի քանի անգամ, և եթե իսկապես համարձակ եք, փորձեք որոշ ոլորաններ և շրջադարձեր կատարել:

Քայլ 5: Ձայնը անջատված է

Վերևի դիագրամը ցույց է տալիս, թե ինչպես է տեղադրվելու ուլտրաձայնային տվիչը: Սենսորն աշխատում է ՝ փոխանցելով ուլտրաձայնային ազդանշան, որն ավելի բարձր է, քան որևէ մարդ կարող է լսել, և հաշվարկել, թե որքան ժամանակ է պահանջվում, որպեսզի այն անդրադառնա: Այստեղ է, որ արական/իգական ներդիրները փայլելու են 1k և 2k դիմադրիչների կողքին:

Այս պահին անշարժ գույքի կառավարումը դժվար կլինի, ուստի այժմ լավ ժամանակ կլինի մեքենայի վերևը նորից ամրացնելու համար: Այնուամենայնիվ, հիշեք, որ մոխրագույն TRIG մետաղալարը և սպիտակ ECHO մետաղալարը պետք է միանան Motorboard- ի ներքևի երկու առանձին D կապումներին, այնպես որ դրանք գողացեք և ամրացրեք դրանք: Եթե դուք գնել եք նյութերի բաժնում ներառված հացաթուղթը, ապա այն կունենա կպչուն հատակ, որը կարող է օգտագործվել թուղթը պարզապես հեռացնելով: Կցեք այն մեքենայի առջևի մասում, այնուհետև ամրացրեք մարտկոցը ՝ օգտագործելով ցանկացած սոսինձ, որը ցանկանում եք մեքենայի հետևի մասում:

Պետք է նշել, որ AA մարտկոցի տուփի հետ մղվող պղնձե լարերը չունեն էգ ծայրեր, ուստի դրանք պետք է պոկել մետաղալարերը նախքան դրանք հացահատիկի մեջ դնելը:

Ուլտրաձայնային տվիչի ծածկագիրը մի փոքր ավելի բարդ է, բայց այն դեռ կարող է նորից հասանելի լինել այս github ռեպոյից: Ներբեռնեք HCSR04.py և motion_control.py և տեղադրեք դրանք նույն վայրում: Դրանց միջոցով դուք կարող եք հայտնաբերել սենսորի հեռավորությունը ցանկացած օբյեկտից: Ուլտրաձայնային հեռահարությունը մոտ երկու -երեք մետր է:

Քայլ 6: Heերմային ստորագրություններ

Այժմ, երբ մենք հավաքել ենք մյուս մասերը, կարող ենք կենտրոնանալ Arduino Uno- ի ՝ Պասիվ ինֆրակարմիր սենսորով (PIR) միջոցով ՝ ջերմային շարժը հայտնաբերելու համար:

Առաջին հերթին, համոզվեք, որ ներբեռնեք Arduino- ի վերջին IDE- ն: Ձեր USB վարդակից միացրեք պահանջվող մալուխը Uno- ին: Ձեզանից կարող է պահանջվել հաստատել անվտանգության հուշումները, ասեք «Այո» բոլորին: Համոզվեք, որ դա ճանաչում է ՝ ստուգելով Գործիքներ> Տախտակ> Arduino/Genuino Uno և Գործիքներ> Պորտ> dev/cu: Bluetooth-Incoming-Port: Երբ դրանք ավելի բարձրացվեն, գնացեք Գործիքներ> Ստացեք տեղեկատվություն խորհրդի մասին և տեսեք, արդյոք տախտակի տեղեկատվությունը հայտնվում է:

Այժմ մենք կարող ենք օգտագործել ծածկագիրը հին լավ github ռեպոյի վրա `ջերմային շարժը հայտնաբերելու համար: Ներբեռնեք.ino ֆայլը պահեստում և բացեք այն Arduino IDE- ով: Կտտացրեք «Հաստատել» ՝ ծածկագիրը կազմելու և կողքին կոճակի միջոցով այն մղելու դեպի Uno:

Այժմ մենք պետք է ֆիզիկապես միացնենք Arduino Uno- ն: Հետևեք վերևի գծապատկերին ՝ դա անելու համար, և մեքենան PIR- ին ամրացնելիս մի քանի գերծանրքաշային սոսինձ կպցրեք այն ուլտրաձայնային տվիչի վերևում ամրացնելու համար: Adhesանկացած սոսինձ կպցնի լրացուցիչ 9 Վ, անջատիչ և Uno:

Քայլ 7: Միասին գալը

Այժմ, երբ ամեն ինչ տեղում է, տեղադրեք ամբողջ ծածկագիրը համապատասխան տախտակների վրա: Ավարտելուց և demo.loop () - ի գործարկումից հետո ռոբոտը կկարողանա հետևել սև գծերին, և տվիչները պետք է տվյալներ բերեն իրենց համապատասխան տերմինալի պատուհանների վրա: Շնորհավորում եմ, դուք այժմ ունեք ձեր անձնական Securibot- ը:

Եթե ցանկանում եք սովորել ռոբոտի նյութատեխնիկական ապահովումը, ապա այս բաժինը լրացուցիչ նյութ է, թե ինչպես է աշխատում ծրագրաշարը: Ըստ էության, ռոբոտը կշարունակի հետևել գծին, և ուլտրաձայնային և պասիվ ինֆրակարմիր տվիչները կցուցադրեն օբյեկտների հեռավորությունն ու շարժումը անմիջապես մեքենայի դիմաց:

Եթե ցանկանում եք դրա վրա ավելացնել ավելի շատ արձանագրություններ, ահա լրացուցիչ ռեսուրսներ, որոնք կարող եք օգտագործել, որպեսզի մեքենան ունենա ավելի լավ ծրագրակազմ կամ սարքավորում: Քանի որ Securibot- ը մի փոքր հիմնարար է, այն ծառայում է որպես հարթակ ՝ ձեր սրտի բովանդակությունը փոփոխելու համար: Նախագծեք լազերային կտրված զրահ, առաջադեմ հայտնաբերման ծրագրեր, ավելացրեք ձեր սեփական մարտական ռոբոտը պատրաստելու համար: Ներուժն անսահմանափակ է նրանով, ինչ կարող եք անել Securibot- ի հետ:

Եթե ցանկանում եք ավելի շատ ակրիլային զրահ ավելացնել, որպեսզի շասսին ավելի գեղեցիկ տեսք ունենա, մենք դրանք արդեն պատրաստել ենք github պահոցում որպես.pdf ֆայլեր, որոնք կարող են բեռնվել լազերային դանակի վրա: Ֆայլերն են ՝ armor-side.pdf, front-back-plate-fixed.pdf և ծխնին ՝ fix.pdf: Լազերային կտրելու մասին լրացուցիչ ձեռնարկների համար այցելեք https://www.troteclaser.com/hy/knowledge/do-it-yourself-samples/ ՝ կտրելու ավելի շատ նախագծեր իմանալու համար: