Virtuaalitodellisuuden ohjaama RC -auto: 9 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Oletko koskaan halunnut kutistua ja kokeilla Innerspacea tai Fantastic Voyagea? No, luulen, että tämä on niin lähellä kuin saat lyhyellä varoitusajalla!

Tässä esitys:

Tosielämän kauko-ohjattava auto, jota ohjataan Virtual Reality -konsolista. Tämä tarkoittaa, että kiinnität hihnan VR -kuulokkeisiin, käännät RC -auton kytkintä ja voit sitten ohjata VR: stä live -videosyötteen avulla suoraan kasvoillesi.

Olen toteuttanut asioita, joita voit hallita VR -autossa.

1. Pyörät
2. Sarvi
3. Valot

Kaikissa näissä on jonkinlainen painike tai vipu VR: ssä, jonka voit kääntää tai vaihtaa ajaaksesi autoa.

Katso täydellinen repo ja lisätietoja Githubista ja verkkosivustoltani!

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

Mekaaninen:

Nelivetoinen runkosarja

Sähkö:

• Pyöränkooderi
• 3S 1300mAh akku
• Arduino Uno
• Arduino -moottorisuoja
• Piezo sähköinen summeri
• Pieni LED
• XT60 -liittimet
• Boost / Buck -muunnin

Tietokone:

• Mikä tahansa sulautettu tietokonejärjestelmä: Raspberry Pi, Jetson Nano jne.
• USB -kamera (parempi - 180 asteen kamera)

Työkalut / ylimääräinen:

• Juotin
• Jotkut VR -asetukset - minulla on Oculus Rift
• Yleismittari

Vaihe 2: Rakenna auto

Auton runko on erittäin helppo rakentaa. Sinun tarvitsee vain kiinnittää moottorit emolevyyn niiden antamien kielekkeiden kautta. Kun olet kiinnittänyt pyörät ja moottorit, tarvitset myös jotain kameran kiinnittämiseksi auton etuosaan.

Asensin kameran mukana tulleeseen pahvilaatikkoon. Leikkasin suuren L -muodon ja leikkasin reiän kameran pistämiseksi perusteellisesti. Sen jälkeen voit vain lyödä kameran läpi ja laittaa teipin taakse, jotta se pysyy paikallaan. Halutessasi voit myös nyt tehdä reikiä ajovaloillesi tai tehdä sen myöhemmin mitattaessa langan pituutta.

Sinun on myös kiinnitettävä pyörän anturi johonkin pyörään. Ei ole väliä kumpi, laitoin sen vasempaan takapyörään. Sinun on asetettava magneettilevy pyörän varsille ja anturi kiinnitettävä sen vieressä olevaan autoon. Se on melko vastaanottavainen, joten sen ei tarvitse olla suoraan päällä, mutta mahdollisimman lähellä. Kiinnitin kooderini teipillä ja vetoketjulla. Anturi on se, jota käytämme automme nopeuden mittaamiseen.

Vaihe 3: Juotospiirit

Tämä osa on melko tylsä, mutta ei monimutkainen. Jos seuraat kuvaa ja mittaat kaiken ennen langan katkaisemista, se ei ole liian huono.

Kun teet tämän, sinun pitäisi myös kalibroida buck -muuntimesi oikean jännitteen tuottamiseksi. Raspberry Pi ja Jetson Nano ottavat molemmat 5V sisään, mutta akku on 11,1v. Joten meidän on varmistettava, ettemme paista elektroniikkaamme. Voit tehdä tämän kytkemällä akun buck -muuntimen tulopuolelle. Kun akku on kytkettynä, mittaa yleismittarilla taajuusmuuttajan lähtöpuoli. Käytä pientä litteäpäistä ruuvimeisseliä potentiometrin kääntämiseen, kunnes lähtöjännite on 5 V. Kun ulostulo on oikea, potentiometriä ei tarvitse enää kääntää.

Vaihe 4: Asenna riippuvuudet sulautettuun järjestelmään

Ei liikaa tekemistä täällä, mutta silti uskomattoman tärkeä.

Varmista ensin, että muodostat yhteyden käyttämääsi reitittimeen, jotta se voi muodostaa yhteyden tästä lähtien automaattisesti.

Avaa sitten pääte ja kirjoita seuraava:

sudo apt päivitys

sudo apt install openssh-server

sudo apt install python-pip pip install numpy pip install opencv-python pip install pyzmq

Kun nämä asiat on asennettu, meidän on varmistettava, että riippumatta siitä, mihin porttiin arduino on kytketty, se tunnistetaan aina. Joten kirjoitamme niin kutsutut UDEV -säännöt. Nämä ovat käyttöjärjestelmääsi koskevia sääntöjä, jotka määräävät, mitä tapahtuu, kun liität laitteita. Haluamme tunnistaa arduinon, kun se on kytketty, ja antaa sille nimi, jonka avulla se voi käyttää sitä. Nimi on "arduino_0". Tätä varten käytämme arduinon sisäistä sarjanumeroa sen tunnistamiseen.

udevadm info -a -n /dev /ttyUSB1 | grep '{sarja}' | pää -n1

Tämä sylkee sarjanumeron arvon, kopioi arvo.

Meidän on sitten muokattava (tai luotava, jos sitä ei ole) tiedostoa "99-usb-serial.rules". Tämä tiedosto sijaitsee seuraavassa tiedostopolussa "/etc/udev/rules.d/99-usb-serial.rules". Kuten mainitsin, jos kyseistä tiedostoa ei ole olemassa, luo se ja liitä se seuraavaan riviin, jossa VALUE_FROM_ABOVE on korvattu aiemmalla arvollasi.

ALAJÄRJESTELMÄ == "tty", ATTRS {serial} == "VALUE_FROM_ABOVE", SYMLINK+= "arduino_0"

Tämä kertoo käyttöjärjestelmälle, että aina kun se näkee tämän sarjanumeron, se kutsuu sitä arduino_0: ksi.

Viimeinen asia tässä on ladata pushArucoVideoPullCommands.py ja laittaa se jonnekin helposti saataville. Suosittelen käyttäjälle kotihakemistoa, koska sinne päädymme, kun SSH liitetään sulautettuun järjestelmään myöhemmin.

Vaihe 5: Määritä staattinen IP -osoite

Nyt on osa, jota kaikki rakastavat, IP -osoite. Jotta tämä projekti toimisi, koodin on tiedettävä, minne lähettää kuvia ja ohjauskomentoja, ja tämä tarkoittaa, että laitteemme tarvitsevat staattisen IP -osoitteen.

Voit määrittää laitteellesi staattisen IP -osoitteen monella tavalla, mutta koska meillä on reititin, joka yhdistää maa -aseman ja sulautetun järjestelmän, voimme käyttää sitä antamaan meille tiettyjä IP -osoitteita erittäin helposti.

Siirry reitittimen järjestelmänvalvoja -osioon, yleensä (useimmille reitittimille) tämä tehdään avaamalla verkkoselain ja siirtymällä kohtaan "192.168.1.1". Se pyytää sinua kirjautumaan sisään, ja tyypillinen vakiokäyttäjänimi ja salasana useimmille reitittimille on "admin".

Kun olet siellä, siirry kohtaan, jossa mainitaan "DHCP -palvelin". Tämä on prosessi, joka toimii reitittimessäsi ja seuraa, mitkä laitteet on yhdistetty siihen niiden MAC -osoitteen avulla, joka on aina vakio. Haluamme valita välitettävät laitteet noin, maa -asematietokone ja sulautettu järjestelmä, ja lisää ne varattuun asiakasosaan. Tämä antaa heille staattisen IP -osoitteen aina, kun he ovat yhteydessä tähän reitittimeen.

Varmista, että sulautetun järjestelmän IP -arvoksi on asetettu 192.168.1.122 Maa -aseman IP -osoite voidaan asettaa mille tahansa.

Vaihe 6: Lähetä koodi Arduinolle

Jotta voimme lähettää arduino -koodin, meidän on ensin asennettava kirjasto, joka toimii moottorikilven kanssa.

Siirry Arduino IDE -laitteellasi Sketch-> Include Library-> Manage Libraries… Etsi sitten Adafruit Motor Shield Library. Asenna tämä kirjasto ja lataa koodi sitten arduinoosi, mitään muuta ei tarvita.

Vaihe 7: Kiinnitä piiri ja tietokone autoon

Nyt kun piiri on rakennettu, on aika laittaa kaikki autoon. En aio valehdella, monet näistä asioista pidetään vain nauhalla, koska se oli minulle helpoin lyödä yhteen nopeasti. Siitä huolimatta on asennettu asennusreiät yllä olevan kuvan mukaisesti.

Suurin osa asioista on melko helppo antaa vain istua jossain auton päällä, joten älä huoli, jos tilaa ei ole paljon.

Vaihe 8: Määritä VR -ympäristö

Tämä osio näyttää hieman erilaiselta sen mukaan, millaista VR -asetusta sinulla on meneillään. Joka tapauksessa, kehitin tämän ohjelmiston SteamVR: llä, joten sinun on ehkä asennettava se.

Niin kauan kuin käytät SteamVR: ää, säätimien tulee sopeutua eri ohjaimiin. Olen yhdistänyt ohjaimet toimintoihin, eivät välttämättä painikkeisiin, joten teoriassa se mukautuu kaikille.

Sinun tarvitsee vain ladata ja purkaa tiedosto rakentaa Unity -maailmaa ja olla valmis suorittamaan VR_Bot.exe.

Vaihe 9: Suorita kaikki yhdessä

Joten nyt kun olemme saaneet auton kokoonpanon ja maa -aseman kaikki kytkettyinä ja valmiina lähtöön, kuinka me todella ajamme tätä pahaa poikaa? No, Ground Stationin kannalta sinun tarvitsee vain suorittaa se VR_Bot.exe -tiedosto, jonka näimme aiemmin.

Samanaikaisesti sinun on kytkettävä akku sulautettuun järjestelmään ja käynnistettävä se automaattisesti ja muodostettava yhteys reitittimeen. Kun se on käynnistetty, SSH siihen. Päästäksesi tähän tarvitset jonkinlaisen terminaalin maa -asemalla, suosittelen GitBashia.

SSH on lyhenne sanoista Secure Shell ja se on protokolla turvalliseen pääsyyn etäjärjestelmiin. Meidän tapauksessamme se antaa meille pääsyn sulautettuun järjestelmään maa -asemalta. Napsauta tätä saadaksesi lisätietoja.

Sinun on tiedettävä käyttäjänimi, jolla asetat sulautetun järjestelmän. Raspberry pi: n oletuskäyttäjätunnus on 'pi' ja salasana 'vadelma'.

Kun olet asentanut, avaa päätelaite ja kirjoita seuraava:

ssh {Sulautetun järjestelmän käyttäjänimi}@192.168.1.122

Tämä avaa päätelaitteen sulautetussa järjestelmässä.

Kun olet siellä, sinun tarvitsee vain suorittaa aiemmin kopioimamme python -komentosarja.

python /path/to/pushArucoVideoPullCommands.py

Kun olet tehnyt tämän, sulautettu järjestelmä alkaa pumpata kuvia ja vastaanottaa komentoja maa -asemalle ja sieltä pois.

Sitten voit aloittaa ajamisen ja pitää hauskaa!