Raspberry Pi Cam Tank V1.0: 8 քայլ (նկարներով)

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

Ես փոքր տարիքից սիրում եմ տանկերը: Իմ սեփական տանկային խաղալիքը կառուցելը միշտ իմ երազանքներից մեկն է: Բայց գիտելիքների և հմտությունների բացակայության պատճառով: Երազը պարզապես երազ է:

Տարիներ շարունակ ինժեներական և արդյունաբերական դիզայնի ոլորտում սովորելուց հետո: Ես ձեռք բերեցի հմտություններ և գիտելիքներ: Եվ ավելի էժան հոբբի 3D տպիչների շնորհիվ: Վերջապես կարող եմ անել իմ քայլը:

Ի՞նչ հատկություններ եմ ցանկանում ունենալ այս տանկի մեջ:

• Հեռակառավարվող
• Կախովի պարապ անիվներ (ինչպես իսկական բաքը)
• Ունի պտտվող պտուտահաստոց և թեքվող BB հրացանը կարող է կրակել 6 մմ փամփուշտ
• Կարող է տեսանյութը հոսել վերահսկիչի վրա, որպեսզի կարողանաք վերահսկել այն հեռու

Սկզբում ես պլանավորում էի օգտագործել arduino- ն որպես վերահսկիչ, բայց որոշ հետազոտություններից հետո ես գտա, որ ինքնուրույն տեսանյութեր հեռարձակելու գործնական միջոց չկա: Այնուամենայնիվ, Raspberry Pi- ն, կարծես, տեսանյութի հոսքի լավ թեկնածու է: Եվ դուք կարող եք վերահսկել այն ձեր կնոջ միջոցով ձեր հեռախոսից:

Եկեք սկսենք.

Քայլ 1: Անհրաժեշտ մասեր

Վերահսկելու համար

Raspberry Pi տարբերակ B

Powered Usb հանգույց (Belkin F4u040)

USB տեսախցիկ (Logitech C270)

Wifi dongle (Edimax)

Իգականից արական jumper մալուխ

Վարելու համար

Երկու բարձր ոլորող մոմենտը շարունակում է սերվո կամ շարժիչ (երկու շարժիչ անիվների համար)

Մեկ 1/8 պողպատե ձի ՝ անիվների առանցքների համար (գնված է տան պահեստում և էժան)

Տասը թևի առանցքակալներ (պատվիրված են Mcmaster- ում)

Որոշ աղբյուրներ կասեցման համար (գնել է գարնանային տեսականի Harbor Freight- ում, էժան)

Պտուտահաստոցի համար

Ավտոմատ BB ատրճանակի խաղալիք

Մեկ բարձր ոլորող մինի DC շարժիչ

Միկրո սերվո ՝ վեր և վար թեքվելու համար

Որոշ պողպատե 1/4 դյույմ ձիավարեց որպես ատրճանակի առանցք

Այլ իրեր

Ես եռաչափ տպեցի այս տանկի մասերի մեծ մասը, եթե հեշտ հասանելի լինեք լազերային դանակին, դա նույնպես կաշխատի:

Տպագրության համար ես օգտագործել եմ PLA թել, քանի որ դրա լուծումն ավելի հեշտ է (ABS- ում փաթաթման խնդիրներ չկան): Բայց, իրոք, դժվար է մանրացնել, կտրել, ավելի ուշ փորել:

Դուք կարող եք մտածել, որ 3D տպագրությունը լավ է հարմարեցված մասերի համար, և կարող եք շատ բարդ մասը տպել որպես մեկ կտոր: Դա ճիշտ է. Այնուամենայնիվ, ես կարծում եմ, որ այդ ճանապարհը զբաղվողի համար գործնական և տնտեսական չէ: Պատճառներն են.

Ձեր հոբբի տպիչը այդքան էլ ճշգրիտ չի լինի:

Դուք սխալներ թույլ կտաք չափման և հաշվարկների մեջ (հանդուրժողականություն, հավասարեցում և այլն):

Ամեն դեպքում, բավականին մեծ հավանականություն կա, որ ձեր տպումները չեն աշխատում կամ չեն տեղավորվում ձեր առաջին կադրի վրա: Փոքր մասի համար լավ է, կարող եք պարզապես փոխել մոդելը, այնուհետև տպել: Բայց ավելի մեծ և ավելի բարդ մասի համար հիասթափեցնող է իմանալ, որ ինչ -որ բան այն չէ, տպագրությունից հետո: Դա ժամանակի և նյութի վատնում է: Ահա իմ մոտեցումը.

Որովհետև ամեն ինչ սիմետրիկ է, տպեք դրա միայն կեսը, փորձեք այն, եթե ամեն ինչ լավ է աշխատում, տպեք ամբողջը:

Մոդելավորում հատվածը ՝ մտածելով 3D տպագրության մասին: Կարո՞ղ է տպիչի մահճակալը ամրացնելու համար հարթ մակերես լինել: Կարո՞ղ է այն բաժանվել ավելի փոքր կտորների `շատ հենարանային կառույցից խուսափելու համար:

Քանի որ մասերն ունեն բազմաթիվ առանձնահատկություններ (փոխազդեցություն շատ այլ մասերի հետ), մոդելը բաժանեք մոդուլների: Այսպիսով, եթե որևէ գործառույթ ձախողվի, ապա ամբողջ մասի վերատպություն չունեք: Պարզապես փոփոխեք մոդուլը և նորից տպեք այն: Ես դրանք միացնելու համար օգտագործում եմ պտուտակներ և ընկույզներ:

Եղեք լավ ընկեր ձեռքի գործիքներով, ձեռքի սղոցով, X-acto- ով, էլեկտրական փորվածքով, տաք սոսինձով ատրճանակով: Եթե կարող եք ուղղել սխալ տպագրությունը, շտկեք այն:

Սա բացատրում է, թե ինչու է իմ տանկն այդքան մասեր պարունակում: Ես դեռ շտկում եմ այդ մասերը և լավ համադրություն գտնելուց հետո կարող եմ դրանք միասին տպել որպես մեկ կտոր: Հետո դա կլիներ իմ Cam Tank v2.0- ը:

Քայլ 2: Վարորդական համակարգ

Կասեցում

Սկզբում ես պատրաստեցի նախատիպ ՝ առանց որևէ կախոցի, առանցքներ առանցքային առանցքի վրայով առանցքակալներով և անիվներով: Բայց մտածելով օպերատորի հարմարավետության մասին (ես այն քշելու եմ հոսքային տեսանյութը դիտելով), որոշեցի կախոց ավելացնել, որպեսզի այն ավելի զով լինի:

Իմ ունեցածը միայն կծիկ աղբյուրներ են ՝ ոչ հիդրավլիկ, ոչ տերևային զսպանակ: Սկզբում ես փորձարկեցի ոլորման մեխանիկական մեխանիզմ PLA- ով: (Պտտման ձողերի կախոցը տարածված է որոշ տանկերի վրա): Պարզվում է մի քանի շրջադարձից հետո, տպված PLA սանդղակը կդառնա փափուկ և, ի վերջո, կկոտրվի: ABS- ը գուցե ավելի լավ լինի այս նպատակի համար, բայց ես երբեք չեմ փորձել: Այսպիսով, հետագա հետազոտություններից հետո ես գտա Christie կասեցման դիզայնը, ահա կարճ տեսանյութը ցույց է տալիս, թե ինչպես է այն աշխատում:

Այնուամենայնիվ, քրիստոնեական կախոցն այնքան փոքր մասեր ունի, և ես վստահ չեմ իմ տպիչի նկատմամբ: Այսպիսով, ես որոշ նման կասեցում արեցի:

(պատկեր)

Այս կազմաձևը չափազանց շատ ներքին տարածք է զբաղեցնում: Այսպիսով, ես շրջում եմ ներքին թևը 90 աստիճանով: Ուշադրություն դարձրեք, որ առաջին և վերջին անիվը կարճացել է

Հետևի լարիչ

Մտածեցի, որ երբ տանկը անցնում է որոշ խոչընդոտների, պարապ անիվները կարող են վեր շարժվել, և ուղին կկորցնի լարվածությունը: Հետևաբար, ես ավելացրեցի մի ձգիչ մեխանիզմ հետևի անիվի վրա: Հիմնականում դա երկու աղբյուր է, որոնք մշտապես հրում են իրական առանցքը ՝ որոշակի ուժ գործադրելով դրա վրա ՝ հետքերը սեղմելու համար:

Վարորդական անիվներ և հետքեր

Ես նախագծեցի այս թրթուրի հետքերը և շարժիչ անիվները solidworks- ում: Ես շատ բան չգիտեմ մեխանիկական ճարտարագիտության մասին, ուստի չեմ կարող հանդերձանքի հաշվարկ կատարել: Այսպիսով, ես մոդելավորեցի մասեր solidworks- ում `տեսնելու, թե արդյոք այն աշխատում է նախքան Տպել կոճակը սեղմելը: Յուրաքանչյուր ուղի միացված է պահեստային 3 մմ թելիկով: Այն բավականին լավ է աշխատում որոշ հղկումով: Բայց ուղու դիզայնը թերություն ունի, մակերեսը շոշափող գետինը չափազանց հարթ է, որ դժվար է բռնել: Եթե այն գլխիվայր տպագրեմ, կարող եմ քայլք ավելացնել, բայց ատամի պատճառով այն կարժենա շատ օժանդակ նյութ: Ապագա լուծումներ ՝ 1. Առանձին տպեք ատամը, այնուհետև կպցրեք դրանք միասին: 2. Կիրառեք ռետինե ծածկույթով լակի ներկ:

Այնուհետև ես տպեցի սերվերի պատյանները և համոզվեցի, որ ղեկը կարող է պտուտակներով ամրացվել սերվոյի թևին:

Քայլ 3: apենքի համակարգ

Այս հատվածն ինձ համար ամենահուզիչն է: Դուք կարող եք գնել տեսախցիկի տանկի խաղալիք: Բայց ես չգտա մեկ խաղալիք կոմբայնի տեսախցիկ և ինչ -որ զենք:

Այս ավտոմատ airsoft ատրճանակի խաղալիքը գնեցի 9,99 դոլարով: (Այժմ դա մոտ 20 դոլար է, և ես կարող եմ ավելի էժան բան փորձել ավելի ուշ) և քանդեք այն ՝ մեխանիզմը հասկանալու համար: Ես կարող եմ ամբողջությամբ կտրել մարմինը և սոսնձել այն իմ տանկին: Բայց ինձ դուր չի գալիս տգեղ արտաքինով կիսամարմինը: Այսպիսով, ես որոշ չափումներ կատարեցի և վերափոխեցի մեխանիկական մասը: Այս կտորներից ես սովորեցի 3D տպագրության դաս. Դուք միշտ սխալվելու եք: Յուրաքանչյուր հատվածին համապատասխանեցնելու համար պահանջվում է 5 տպում, իսկ կատարյալ կատարելու համար շատ կտրում, հղկում և տաք սոսնձում:

Այն բանից հետո, երբ խաղալիքի ատրճանակի յուրաքանչյուր հատված ճիշտ շարժվում էր իմ կրկնօրինակ մարմնում, ես տպում էի չորս այլ մասեր ՝ մարմինը սեղմելու համար: Եվ ավելացրեց թեքվող հանդերձանքը, BB փամփուշտի ձագարը և տեսախցիկի աջակցությունը: Այս մասերը բոլորը պտուտակված են ատրճանակի մարմնի վրա: Ի վերջո, դրանք կարող են համակցվել առնվազն երկու մասի: Բայց ես կարծում եմ, որ դեռ պատրաստ չեմ:

Աշտարակի հիմքի վրա ես ավելացրեցի միկրո սերվո, թեքության համար, և միկրո DC շարժիչ `պտտման համար:

Հետո ես սկսեցի փորձարկել ատրճանակը, միացրի 4 AA մարտկոց և այն լավ է կրակում: Ես իսկապես ուրախ էի, որ այն լավ է աշխատում: Բայց հաջորդ օրը ես մի խնդիր գտա.

Ահա իմ ատրճանակի փորձարկման տեսանյութը: պտուտահաստոցը միացված էր 3 վ ադապտերին:

Քայլ 4: Տեղադրեք Pi- ն

Սա ամենակարևոր մասն է, մեր տանկի սիրտը `Raspberry Pi!

Եթե դեռ չեք խաղացել Raspberry Pi- ն: Խորհուրդ եմ տալիս սկսել այս գրքով. MAKE- ի կողմից ազնվամորի pi- ով սկսելը: Դուք կարող եք ձեռք բերել Pi- ի հիմունքներն ու համապարփակ ընկալումը:

Ստացեք վերջին raspbian OS- ն:

Հաջորդ գործիքը, որը ես շատ եմ խորհուրդ տալիս, դա Հեռակա աշխատասեղանն է: Ահա Ադամ Ռայլիի ձեռնարկը: Կարգավորելուց հետո կարող եք դիտել Pi աշխատասեղանը ձեր համակարգչի վրա (չի փորձարկվել Mac- ում): Այսպիսով, Pi- ն «մերկ» գործարկելը նշանակում է ցուցադրման, մկնիկի և ստեղնաշարի կարիք չունեն: Իմ ընկերներից ոմանք օգտագործում են ssh հրամանի տող: Բայց ես նախընտրում եմ աշխատասեղանը:

Նախորդ հետազոտությունների հիման վրա ես գիտեի, որ Raspberry Pi- ն ի վիճակի է տեսանյութեր հեռարձակել: Այսպիսով, ես սկսեցի շփոթել Pi- ի տարբեր ծրագրերով: Հավելվածներից շատերը կա՛մ ունեն երկար հետաձգում (վայրկյան), կա՛մ ցածր շրջանակ: Մի քանի շաբաթ առցանց տեսանյութերի և ձեռնարկների վրա թափառելուց հետո, բարեբախտաբար, ես գտա լուծումը: Վեբիոպիի մասին youtube- ի տեսանյութը ինձ շատ հույս տվեց: Ավելի շատ հետազոտություններ ինձ ստիպեցին հավատալ, որ սա ճիշտ ճանապարհն է:

Webiopi- ն այն շրջանակն է, որն իսկապես հեշտացրեց Pi- ի և այլ ինտերնետային սարքերի միջև կապը: Այն վերահսկում է ամբողջ Pi GPIOS- ը և այնուհետև սկսում սերվերը պարունակում է հարմարեցված html: Դուք կարող եք այս HTML- ին մուտք գործել այլ սարքերից (համակարգիչ, խելացի հեռախոս և այլն) և սեղմել դիտարկիչի կոճակը wifi հեռավորության վրա, GPIO- ն գործարկվում է:

Տեսահոլովակը ինձ լիահույս է դարձրել, հիմնված է webiopi tutorial-cambot նախագծի վրա: Այն ցուցադրված է MagPi magzine #9 [html] [pdf] և #10 [html] [pdf] էջերում: Շնորհակալություն Eric PTAK:

Հետևելով ձեռնարկին քայլ առ քայլ, կարող եք կատարել երկու անիվի քոմբոտ: Ահա թե ինչպես է այն աշխատում. Միացրեք երկու շարժիչ H- կամրջով, այնուհետև վերահսկեք H- կամուրջը 6 GPIO կապումներով ՝ ուղղությունն ու արագությունը վերահսկելու համար: Webiopi- ն օգտագործվում է GPIO- ները վերահսկելու համար: Իսկ MJPG-streamer- ը օգտագործվում է տեսանյութերի հոսքի համար:

Եթե դուք Pi- ում կամ Linux- ում նոր եք, ինչպես ես ամիսներ առաջ, ապա կարող եք մի փոքր խնդիր ունենալ բոլոր քայլերը կատարելուց հետո: Կարո՞ղ եք վեբիոպիի և հոսքային տեսանյութի համար Python ծածկագիրը գործարկել առանձին, բայց չգիտե՞ք, թե ինչպես դրանք միասին գործարկել: Ինձ որոշ ժամանակ պահանջվեց իմանալու համար, որ կարող եք ավելացնել & հետո հրաման (և իսկապես դժվար է որոնել Google- ում, BTW), դա նշանակում է, որ ցանկանում եք, որ այս հրամանը գործի ֆոնին: Այսպիսով, ես ամեն անգամ կանեմ սա.

sudo python cambot.py &

sudo./stream.sh

Կարծում եմ, որ դուք ստեղծում եք վերը նշված հրամանը պարունակող bash ֆայլ մեկ ֆայլում և գործարկում եք մեկ անգամ: Ես դեռ չեմ փորձել:

Այսպիսով, ես փորձեցի այս հիմնական կարգավորումը երկու DC շարժիչով, այն աշխատում է, բայց իմ ունեցած շարժիչը բավականաչափ հզոր չէ: Ինձ տանում է մեկ այլ տարբերակի ՝ շարունակական սպասարկումների:

Նոր հարց է առաջանում. Արդյո՞ք webiopi- ն աջակցում է PWM վերահսկվող սերվերին:

Պատասխանը այո է, բայց ոչ ինքնուրույն. RPIO- ն անհրաժեշտ է ծրագրային PWM ստեղծելու համար

RPIO- ի տեղադրում (ես բախտ չունեմ առաջին apt-get տեղադրման մեթոդի վրա: Github մեթոդը հիանալի է աշխատում ինձ համար)

Կոդի օրինակ և այլ քննարկումներ

Այժմ ձեր բոտը արդիականացվել է երկու սերվով: Մտածեք, թե ինչ կարող եք անել լրացուցիչ զենքով:

Ես փոփոխեցի վերը նշված նմուշի կոդը `իմ տանկին համապատասխանելու համար: Դա անելու համար ձեզ հարկավոր չէ համակարգչային գիտության աստիճան: Դուք լավն եք, քանի դեռ կարող եք հասկանալ նմուշի կոդը և գիտեք, թե ինչ պատճենել և որտեղ փոխել:

Քայլ 5: Էլեկտրոնային միացում

Իմ գնած Power Bank- ը ՝ Anker Astro Pro- ն, ունի երկու USB պորտ և մեկ 9 վ պորտ (հիմնական պատճառը, որ ես գնել եմ սա): Ես փորձեցի Pi, wifi դոնգլը և վեբ -տեսախցիկը միացնել մեկ USB պորտով: Չի սկսվում: Այսպիսով, ես օգտագործեցի մյուս USB պորտը սնուցվող USB հանգույցի համար:

Հետո մտածեցի, որ գուցե ես կարող եմ միացնել սերվերին USB հանգույցի պորտով: Այն աշխատում է, բայց wifi կապը շատ անկայուն է:

Այս խնդիրը լուծելու համար ես բերեցի 4 AA մարտկոց ՝ 6V սերվոյի կարիքները սնուցելու համար: Ես USB մալուխը գծավորեցի գետնին հաղորդելու համար (սև) և միանալու AA մարտկոցի տուփի գետնին:

3 սերվո ՝ կարմիրից մինչև 6 Վ, սևից մինչև գետնին և ազդանշանային կապիչ ՝ միացված GPIO կապումներին:

Ինչպես պլանավորված էր, պտուտահաստոց պտտվող շարժիչը և ատրճանակի շարժիչը պետք է սնուցվեն նաև 6 Վ լարման միջոցով ՝ H կամրջի հսկիչով: Բայց երբ ամեն ինչ միացնեմ, հրացանը չի կրակի: Թվում է, որ շարժիչը փորձում է պտտվել, բայց չի կարող շարժել շարժակները: Ելքային լարումը ճիշտ է, բայց, կարծես, բավարար հոսանք չկա քշելու համար: Ես նաև փորձեցի MOSFET- ը `առանց բախտի:

Partամանակի պատճառով ստիպված եմ հրաժարվել այս հատվածից: Եվ ահա թե ինչու ատրճանակի փորձարկման ժամանակ ես պետք է ձեռքով միացնեմ ատրճանակի շարժիչը ադապտորին: Էլեկտրոնիկայի ոլորտում դեռ շատ բան կա սովորելու: Ամենավատ սցենարը, ես միշտ կարող էի վերահսկել ատրճանակը սերվոյի ձգման և արձակման ձգանով:

Քայլ 6: Ինտերֆեյս

Ես փոխեցի նաև cambot- ի և rasprover- ի նմուշի կոդերի միջերեսները: Քանի որ ես պլանավորում էի խելացի հեռախոս օգտագործել որպես վերահսկիչ, ես օպտիմալացրեցի իմ հեռախոսի դասավորությունը (galaxy note3):

Շատ դասավորություններ և ոճեր կարող են խմբագրվել index.html- ում: Այնուամենայնիվ, կանխադրված կոճակի (մուգ մոխրագույնը ՝ սև եզրով) ոճը սահմանվում է webiopi.css- ում, որը գտնվում է/usr/share/webiopi/htdocs հասցեում: Ես օգտագործում էի տերմինալ ՝ sudo nano- ն գործարկելու համար ՝ այն փոփոխելու համար:

Տեսահոլովակը տեղակայված է էկրանի կենտրոնում, ձախ կողմում ՝ վարման կառավարում, իսկ աջում ՝ զենքի վերահսկում: Ես մշակեցի վարման հսկողությունը որպես երկու հավաքածու ՝ վեր (առաջ), կանգառ, վար (հետընթաց) ՝ ցանկանալով ավելի նուրբ կառավարում, բայց տեսանյութում կարող եք ասել, որ երբեմն անհարմար է:

Քայլ 7: Ապագա ծրագիր

Ինչպես կարող եք ասել, այս նախագիծը դեռ ավարտված չէ: Ազնվամորու պի մրցույթի շնորհիվ ես անցյալ շաբաթ շատ առաջ գնացի, պարզապես փորձեցի ավարտել այն մինչև վերջնաժամկետը: Բավականին լավ է դառնում, մինչև չգտա, որ ատրճանակը չի կրակում…

Այն դեռ շատ ավելի բարելավելու կարիք ունի, բայց ես հույս ունեմ, որ դուք կարող եք ինչ -որ բան սովորել իմ փորձից:

Կարճաժամկետ ծրագիր

Գործի դարձրեք ատրճանակը !!!

Ավելի մեծ կոնտեյներ ավելի BB- ի համար

Տանկը պետք է ուսումնասիրի աշխարհը. Դուրս եկեք տան wifi- ից:

Տեղադրեք ժամանակավոր հանգույց Pi- ի վրա, որպեսզի հեռախոսը կարողանա միանալ դրան ամենուր

Գործարկելիս սկսեք տանկի հրամանը

Ավելացրեք փակման կոճակ ՝ Pi- ն անվտանգ անջատելու համար:

Երկարաժամկետ ծրագիր

Ավելի լավ շարժիչ համակարգ կայունության և բռնելու համար

Այժմ նախագծեք իմ սեփական տպատախտակը `հացաթխի փոխարեն

Առաջին անձի տեսաձայնագրում

Ուրիշ ատրճանակ: Եկեք այն դարձնենք մարտական նավ:

Ավելացնե՞լ սենսորներ ինքնակառավարման համար

Համակարգչային տեսլական ավտոմատ թիրախավորման համար:

Կառավարեք տանկը շատ հեռու. Ես ամեն ինչ կտեսնեմ տանը:

Քայլ 8: Շնորհակալություն կարդալու համար:

Շնորհակալություն իմ աղքատ անգլերենը կարդալու համար (դա իմ առաջին լեզուն չէ): Հուսով եմ, որ դուք զվարճացել եք կամ ինչ -որ բան սովորել եք այստեղ: Սա շարունակական նախագիծ է լինելու, այնպես որ, եթե ունեք որևէ ոլորտում հմտություններ, ես կգնահատեմ ձեր խորհուրդը:

Եթե ունեք որևէ հարց, խնդրում ենք թողնել մեկնաբանություն, ես կփորձեմ ամեն կերպ պատասխանել դրան:

Թույլ տվեք մոտ ապագայում կատարել թարմացում-The Cam Tank2.0--:

Վերջապես, ահա մի տեսանյութ, որը ցույց է տալիս մարտական սցենարը: Բավականին զվարճալի է:

Վայելեք և կհանդիպենք հաջորդ անգամ: