The Securibot: Drone Survelliance Kecil untuk Keselamatan Rumah: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:12

Fakta ringkas bahawa robot hebat. Robot keselamatan, bagaimanapun, cenderung terlalu mahal untuk dimiliki oleh rata-rata orang atau tidak mungkin dibeli secara sah; Syarikat swasta dan tentera cenderung menyimpan alat tersebut untuk diri mereka sendiri, dan untuk alasan yang baik. Tetapi bagaimana jika anda benar-benar ingin memiliki robot keselamatan peribadi?

Masukkan Securibot: Robot pacuan semua roda kecil yang dapat melakukan rondaan di sekitar tempat yang anda mahukan dan maklum balas maklumat dengan pelbagai sensor. Ia kecil, kuat dan murah, dan hanya memerlukan pemahaman minimum mengenai pendawaian dan pengaturcaraan untuk dibuat.

Langkah 1: Mengumpulkan Bahan

Bahan berikut akan diperlukan. Ini adalah bahagian yang mesti dibeli dan dimakan untuk produk akhir, dan oleh itu mungkin ada baiknya mempunyai bahan sandaran tambahan sekiranya berlaku kemalangan. Cukup klik pada bahagian untuk membuka tab baru jika anda mesti membelinya!

PENGURUSAN TENAGA

• Bateri 9-Volt 4-pek x1
• Bateri AA 8-Pek x1
• Pemegang Bateri AA 4-Slot x1
• Wayar Pelompat Lelaki / Lelaki x1
• Wayar Pelompat Lelaki / Perempuan x1
• Wayar Pelompat Wanita / Perempuan x1
• Papan Roti Mini x1
• 1k Perintang x1
• Perintang 2k x1
• Kabel Kuasa Merah / Hitam x1
• Rocker Switch x2

PERKAKASAN DAN SENSOR

• Arduino Uno Rev3 x1
• Modul Wi-Fi ESP8266 tanpa NodeMCU x
• Sensor Ultrasonik HCSR04 x1
• Sensor Gerakan PIR x1
• Papan Motor x1

CHASSIS

Kit Kereta Pintar Makerfire Robot x1

BAHAN TAMBAHAN *

• Besi dan Pateri Askar
• Pelucut Kawat
• Pemotong Kawat
• 8 "Akrilik
• Pemotong Laser
• Pita elektrik
• Zipties
• Skru & Mur Kecil

* Bahan-bahan ini tidak diperlukan, tetapi tentunya menambahkan lapisan organisasi dan perlindungan tambahan. Sebagai pilihan, mereka lebih biasa dijumpai di kedai perkakasan, dan pemotong laser adalah pertimbangan yang lebih serius untuk dibeli daripada hanya menyewa satu atau mempunyai barang yang dihantar.

Langkah 2: Pengaturcaraan dan Perancangan

Securibot adalah peranti yang agak kompleks dari segi pendawaian dan pengaturcaraan yang mungkin kelihatan menakutkan pada mulanya, tetapi jika dilakukan dengan langkah-langkah kecil dapat dipermudah. Berikut adalah rajah yang menunjukkan keseluruhan skema pendawaian. Walaupun ini ada di sini sekarang, adalah tidak bijaksana untuk memasang semuanya kerana seluruh mekanisme ini akan dipasang pada robot. Ini hanya di sini untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik mengenai bagaimana peranti dipasang di atas kertas.

Untuk memprogram robot, kami akan menggunakan dua bahasa yang berbeza: Python dan C / C ++. Juga, penting untuk difahami bahawa ini paling baik dilakukan semasa diprogramkan di MacOS.

Sebelum kita mulakan, pasangkan NodeMCU secara fizikal ke Papan Motor. Anda boleh melakukan ini dengan menyusun coretan kecil di bahagian bawah antara satu sama lain. JANGAN LEPASKAN KEMBALI ATAU ITU AKAN Goreng!

Setelah anda menyambungkan NodeMCU + Motorboard ke komputer, buka tetingkap terminal, dan mulailah menulis baris-baris ini, mengabaikan untuk menaip apa sahaja selepas #.

ls /dev/tty.* #Mencari port yang sedang didengarkan oleh NodeMCU.

skrin ls / dev / tty. 115200

# selepas ini, tekan enter sehingga anda melihat >>>, kemudian taipkan yang berikut:

rangkaian import

sta = network. WLAN (network. STA_IF)

ap = network. WLAN (rangkaian. AP_IF)

tidak aktif (Betul)

staaktif (Salah)

Sekiranya anda telah memprogramkan ini dengan betul, anda sekarang akan melihat sambungan untuk MicroPython-xxxxxx (nombor akan berbeza berdasarkan ESP8266 yang digunakan) di Wi-Fi anda. Sambung dengannya, kata laluan untuknya adalah micropythoN (persis seperti yang ditulis)

Sekarang, pergi ke https://micropython.org/webrepl/ dan tekan "Sambung". JANGAN TUKAR IP. Lalai yang diberikan adalah yang diperlukan. Anda harus diminta memasukkan kata laluan; Cukup masukkan kata laluan.

Selepas itu, kita harus mendapatkan semua kod yang digunakan dalam kawalan motor robot. Di repositori github ini, muat turun crimsonbot.py. Anda boleh memuat turun perkara lain untuk kegunaan masa depan jika perlu. Sekarang kita dapat memulakan pengaturcaraan, tetapi melakukannya mungkin terlalu sukar, jadi sebaliknya kita telah membuat repositori lain sebaliknya terletak di sini. Rebut demo.py dan letakkan di lokasi yang sama dengan crimsonbot.py.

Kembali ke laman web dan sambungkan lagi. Tekan "Sambung" dan log masuk dengan kata laluan sekali lagi. Di sebelah kanan, klik "Pilih Fail" dan cari di mana anda meletakkan demo.py. Setelah memilih demo.py, hantarkan dengan menekan "Kirim ke perangkat". Sekiranya anda melakukannya dengan betul, anda seharusnya dapat mengetik demo import dan tidak mendapat sebarang kesalahan. Selamat, anda telah menyediakan semua perisian untuk dikawal. Kini tiba masanya untuk memasangkannya ke dalam robot itu sendiri.

Langkah 3: Membina Asas

Sekarang setelah kita menyiapkan bahagian utama perisian, kita dapat mengerjakan perkakasan. Buka bungkusan untuk casis Makerfire robot dan pasangkan seperti yang diperintahkan dalam panduan yang disertakan. Perlu diperhatikan bahawa wayar tidak terpateri, jadi berhati-hatilah seperti biasa ketika bekerja dengan satu. Setelah anda mengumpulkan keseluruhan robot sesuai panduan yang diberikan, kami sebenarnya tidak perlu memiliki yang terbaik untuk saat ini, jadi anda dapat menolongnya sekarang.

Mengambil bahagian atas, kita kini dapat melampirkan beberapa perkara. Dapatkan pelekat pilihan anda dan letakkan Papan Motor dan dua bateri 9V di hadapan bahagian biru di papan. Sudah tentu, tetapi anda boleh melepaskan Papan Motor untuk melakukan ini.

Dengan menggunakan wayar yang dipateri atau klip buaya, pasangkan dua bateri 9V secara bersiri, memberikan kuasa sekitar 18V. Sekarang ambil satu hujungnya dan sambungkan ke suis rocker. Anda sekarang mesti mempunyai hujung negatif / positif pada rocker dan satu hanya melekat pada satu hujung. Dengan pelucut wayar, tanggalkan sedikit kabel kuasa merah / hitam untuk menampakkan sebahagian tembaga. Anda sekarang boleh memasukkannya ke Papan Motor di bahagian biru dengan memasukkannya. Gunakan pemutar skru Phillips kecil untuk menaikkan dan menurunkan untuk mengamankannya dengan betul. Kawat merah akan melekat pada outlet bernama VIN dan tanah akan melekat pada outlet bernama GND.

Sekarang adalah bahagian pendawaian yang sukar. Ia mungkin bahagian yang paling sukar kerana sangat rumit. Dengan menggunakan hujung motor, sambungkan dengan cara berikut:

Dua wayar hitam di sebelah kiri untuk keluar A-

Dua wayar merah di sebelah kiri untuk keluar dari A +

Dua wayar hitam di sebelah kanan untuk keluar B-

Dua wayar merah di sebelah kanan keluar B +

Pita elektrik dan zipties akan sangat berguna untuk memastikan pasangan wayar tetap bersama. Sekarang setelah dipasang, kita dapat menguji apakah motor berfungsi dengan baik.

Log masuk dan ikuti semua bahagian dalam Langkah 1 dari memulakan webrepl hingga memuatkan demo.py. Setelah anda menaip demo import, ketik salah satu daripada arahan berikut:

demo.demo_fb () #Membuat robot maju dan mundur.

demo.demo_rot () #Membuat robot berputar.

Ini akan menilai sama ada anda boleh bergerak maju dan membelok. Sekiranya mereka berdua berfungsi seperti yang diharapkan, daripada hebat! Sekiranya tidak, periksa semula pendawaian anda dan pastikan bateri anda terisi penuh. Terlampir ini adalah video kecil dari program demo_fb () dan bagaimana ia menjalankan roda sebagai contoh. Perhatikan bahawa ini tidak dikuasakan sepenuhnya, jadi kita harus memastikan menggunakan multimeter sama ada kuasa cukup untuk keempat-empat motor.

Langkah 4: Mewarnakan Rasa Perkara

Sekarang kami telah membuktikan bahawa bot kami dapat bergerak, akhirnya tiba masanya untuk memulakan automasi robot.

Sama seperti bagaimana seorang penjaga ditugaskan untuk melakukan rondaan di suatu kawasan untuk jangka waktu tertentu, robot diprogram menggunakan kod dalam demo.py untuk meronda kawasan dengan mengikuti garis hitam. Calon terbaik untuk barisan ini ialah pita elektrik hitam.

Dengan menggunakan tiga wayar pelompat wanita / wanita, sambungkan ke pin berikut pada salah satu sensor warna: VCC (kuasa), GND (ground) dan DAT (data). Sambungkan hujung yang lain menggunakan juga pin dari baris 2-8 di Papan Motor untuk sambungan berikut:

VCC => V

GND => G

DAT => D

Perhatikan bahawa semua ini mesti berada dalam baris yang sama untuk berfungsi. Baris dilabel di sisi Papan Motor. Ulangi ini dua kali untuk sensor kedua, dan pasangkannya di bahagian depan dengan beberapa alat ganti atau apa sahaja yang anda mahukan. Perlu diingat bahawa sensor warna harus sangat dekat dengan tanah. Sekiranya tidak cukup dekat, ia tidak akan berfungsi dengan baik. Pastikan juga memasangnya secara simetri pada sisi yang bertentangan untuk kesan yang diharapkan.

Kembali ke laman web, hantar demo.py dan import sekali lagi. Selepas itu, letakkan di permukaan yang tidak hitam dan buat garis pita elektrik hitam satu atau dua meter. Letakkan robot ke bawah dengan garis di antara dua sensor. Taipkan arahan berikut setelah menghidupkan:

demo.setup ()

demo.loop ()

Securibot kini harus mengikuti garis dan membetulkan dirinya sendiri apabila sensor warna tersandung. Kod ini berfungsi dengan mengesan nilai apa yang normal, yang bermaksud tidak berwarna hitam, dan apabila nilai itu dirasakan berbeda, ia membetulkannya sendiri. Perhatikan bahawa kerana program ini bertujuan untuk berjalan selama-lamanya, satu-satunya cara untuk menghentikan robot adalah mematikannya. Uji cara ini beberapa kali, dan jika anda benar-benar berani, cuba buat beberapa lekukan dan belokan.

Langkah 5: Bunyi Mati

Rajah di atas menunjukkan bagaimana sensor ultrasonik akan dipasang. Sensor berfungsi dengan menghantar denyutan suara ultrasonik, lebih tinggi daripada yang dapat didengar oleh manusia, dan mengira berapa lama masa untuk memantulkan kembali. Di sinilah tab lelaki / wanita akan bersinar di samping perintang 1k dan 2k.

Pada ketika ini, harta tanah akan sukar diuruskan, jadi sekarang adalah masa yang tepat untuk memasang kembali bahagian atas kereta. Walau bagaimanapun, ingat bahawa wayar TRIG kelabu dan wayar ECHO putih mesti disambungkan ke dua pin D yang berasingan di Papan Motor di bawahnya, jadi selipkannya dan pasangkannya. Sekiranya anda membeli papan roti yang termasuk dalam bahagian bahan, maka ia akan mempunyai bahagian bawah pelekat yang dapat digunakan dengan hanya mengupas kertas. Pasang itu ke bahagian depan kereta, kemudian pasangkan pek bateri menggunakan pelekat apa sahaja yang anda mahukan di bahagian belakang kereta.

Perlu diperhatikan bahawa wayar tembaga yang disertakan dengan pek bateri AA tidak mempunyai hujung wanita, jadi anda perlu menanggalkan wayar sebelum memasukkannya ke papan roti.

Kod untuk sensor ultrasonik sedikit lebih rumit tetapi masih boleh diakses dari repo github ini lagi. Muat turun HCSR04.py dan motion_control.py dan bawa mereka di lokasi yang sama. Dengan ini, anda dapat mengesan jarak sensor dari objek apa pun. Julat ultrasonik adalah sekitar dua hingga tiga meter.

Langkah 6: Tandatangan Panas

Setelah memasang bahagian lain, kita dapat fokus menggunakan Arduino Uno dengan Sensor Inframerah Pasif (PIR) untuk mengesan pergerakan termal.

Pertama sekali, pastikan memuat turun IDE terkini untuk Arduino. Sambungkan kabel yang diperlukan dari soket USB anda ke Uno. Anda mungkin diminta untuk mengesahkan arahan keselamatan untuk ini, ucapkan "Ya" kepada semua. Pastikan ia mengenalinya dengan memeriksa di bawah Tools> Board> Arduino / Genuino Uno and Tools> Port> dev / cu. Bluetooth-Incoming-Port. Setelah mereka naik, pergi ke Alat> Dapatkan Maklumat Papan dan lihat apakah maklumat papan muncul.

Sekarang kita boleh menggunakan kod kembali pada repo github lama yang baik untuk mengesan pergerakan termal. Muat turun fail.ino di repositori dan buka dengan Arduino IDE. Klik "Verify" untuk menyusun kod dan tekannya ke Uno menggunakan butang di sebelahnya.

Sekarang kita mesti menggunakan Arduino Uno secara fizikal. Ikuti rajah di atas untuk melakukannya, dan semasa memasang PIR ke kereta, gunakan beberapa gam super untuk memasangnya di atas sensor ultrasonik. Sebarang pelekat akan dipasang pada tambahan 9V, suis dan Uno.

Langkah 7: Bersama

Sekarang semuanya sudah siap, masukkan semua kod ke papan masing-masing. Setelah selesai dan anda telah menjalankan demo.loop (), robot akan dapat mengikuti garis hitam dan sensor harus memasukkan data pada tetingkap terminal masing-masing. Tahniah, anda kini mempunyai Securibot peribadi anda sendiri!

Sekiranya anda ingin mempelajari logistik robot, maka bahagian ini adalah bahan tambahan bagaimana perisian berfungsi. Pada dasarnya, robot akan terus mengikuti garis dalam satu gelung dan sensor inframerah ultrasonik dan pasif akan memaparkan jarak dan pergerakan objek secara langsung di hadapan kereta.

Sekiranya anda ingin menambahkan lebih banyak protokol ke dalamnya, berikut adalah sumber tambahan yang mungkin anda gunakan untuk menjadikan kereta mempunyai perisian atau perkakasan yang lebih baik. Oleh kerana Securibot agak asas, ia berfungsi sebagai platform untuk anda mengubahsuai isi hati anda. Reka bentuk perisai potong laser, program pengesanan lanjutan, tambahkan lonjakan untuk membuat robot tempur anda sendiri; Potensinya tidak terbatas dengan apa yang boleh anda lakukan dengan Securibot!

Sekiranya anda ingin menambah perisai akrilik agar casis kelihatan lebih bagus, kami telah menjadikannya di repositori github sebagai.pdfs yang boleh dimuat ke pemotong laser. Failnya adalah armor-side.pdf, front-back-plate-fixed.pdf, dan hinge-fix.pdf. Untuk lebih banyak tutorial mengenai cara memotong laser, pergi ke https://www.troteclaser.com/en/knowledge/do-it-yourself-samples/ untuk mengetahui lebih banyak projek pemotongan.