Tarkastaja Roomba: 6 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Useimmat meistä käyttävät iRobot Roomba -robotteja vain imurointiin, mutta harvat tietävät, että se on loistava tukikohta uusille robottiprojekteille. Kaikkien valmistajien tulisi kokeilla Roomban avointa käyttöliittymää (OI) selvittääkseen, kuinka helppoa tämän robotin hallinta on. Tässä ohjeessa opit lisäämään hyödyllisiä ominaisuuksia Roombaasi. Aluksi kuvailen Roomban kauko -ohjausta bluetoothin ja Android -sovelluksen kautta. Myöhemmin näytän sinulle, kuinka videon suoratoisto suoritetaan RPi: n perusteella, ja lopuksi hahmotan suunnitelman tämän hankkeen edelleen kehittämiseksi.

Tässä projektissa tarvittavat osat:

1. BTM-222 Bluetooth-moduuli tai muu, joka toimii 115200 baudinopeudella x1
2. 5 V: n alasjännitesäädin D24V6F5 x1
3. mini leipälauta x1
4. Muutama johto

versio kotelolla:

1. 8 -nastainen mini -DIN -liitin x1
2. virtakytkin x1
3. LED 3 mm x 1
4. vastus 10k x1
5. pieni kotelo 50x40x20 mm x1

laajennettu versio:

1. Vadelma Pi 3 x 1
2. RPi kuparinen jäähdytyselementti x1
3. USB WiFi -sovitin x1
4. micro SD -kortti 8 Gt tai enemmän x1
5. RPi -kamera - kalansilmäobjektiivi x1
6. Kotelo RPi x1: lle
7. Suuritehoinen akku 5V (vähintään 10 Ah) x1
8. Pala muovikannatinta x1
9. Mutterit ja pultit M2 x4

Vaihe 1: Elektronisten osien liittäminen

Tällä kertaa tämä vaihe on hyvin yksinkertainen, koska meidän on yhdistettävä vain kaksi moduulia, jotta voimme hallita Roombaamme. Ensimmäinen on Bluetooth -moduuli, joka voi toimia 115200 bps: n nopeudella. Toinen on 5V: n alasjännitesäädin D24V6F5. Ladatun Roomba -akun jännite on noin 14,4 V ja Bluetooth -moduulimme tarvitsee 5 V, joten meidän on alennettava akun jännite 5 V: n tasolle jännitesäätimen avulla. D24V6F5 -säätimen tehokkuus on 80–90%, mikä on erittäin hyvä arvo verrattuna perinteisiin lineaarisiin säätimiin, joiden hyötysuhde on tyypillisesti alle 40%. Helpoin tapa yhdistää nämä kaksi moduulia on laittaa ne minileipälevyyn ja johdottaa yllä olevan kytkentäkaavion mukaisesti. Lisäksi kaikki liitännät näkyvät numeroiduissa valokuvissa. Ole varovainen, kun liität akun navat. Tahaton oikosulku voi vahingoittaa akkua!

Vaihe 2: Android Control -sovelluksen käyttäminen

Olen kehittänyt Android -sovelluksen, jonka avulla voit ohjata Roomba 500 -sarjan robottiimuria bluetoothin kautta. Voit ladata sovellukseni ilmaiseksi Google Playsta - Roomb Control. Se toimii sekä älypuhelimien että tablettien kanssa.

Roomb Control -sovelluksen käyttäminen:

• napauta näytön oikeaa yläkulmaa (3 pystysuoraa pistettä)
• valitse välilehti "Yhdistä"
• napauta "BTM222" -välilehteä ja jonkin ajan kuluttua sinun pitäisi nähdä viesti "Yhdistetty BTM222: een"
• yhdistämisen jälkeen voit ohjata Roombaasi
• Jos et näe Bluetooth -laitettasi, napauta "Etsi laitteita" -painiketta
• kun käytät Bluetooth -moduulia ensimmäisen kerran, muista muodostaa laitepari älypuhelimesi kanssa kirjoittamalla Bluetooth -moduulin määrityksissä annettu oletuskoodi

Vaihe 3: Roomban avoin käyttöliittymä esimerkeissä

Tässä vaiheessa löydät esimerkkejä yleisistä komennoista, joita käytetään Roomba -sarjan 500 ohjaamiseen. Löydät lisätietoja Roomban avoimesta käyttöliittymästä tästä asiakirjasta.

Roomba 500+ voi toimia yhdessä neljästä tilasta:

• Täysi tila antaa sinulle täydellisen hallinnan Roomban suhteen (ei turvallisuusrajoituksia, kuten se on turvallisessa ja passiivisessa tilassa)

• Vikasietotila tuo joitakin turvallisuuteen liittyviä poikkeuksia, kun et voi ohjata kaikkia toimilaitteita:

  • pyörän pudotuksen havaitseminen
  • kallion havaitseminen liikkuessaan eteen- tai taaksepäin
  • laturi kytketty ja kytketty
• Passiivitilassa voit pyytää ja vastaanottaa anturitietoja, mutta tässä tilassa et voi ohjata Roomba -toimilaitteita (moottorit, valot, kaiutin)
• Pois päältä, kun virta kytketään ensimmäisen kerran päälle tai pariston vaihdon jälkeen (odota käynnistyskomentoa)

Turvallinen ja täysin toimiva toimintatila on vikasietotila, joka on ensisijainen tila kauko -ohjaimelle. Turvatilan käyttämiseksi meidän on ensin lähetettävä komento 128, joka käynnistää avoimen käyttöliittymän, ja sitten komento 130 (tai 131), jotta Roomba siirretään vikasietotilaan. Jos haluamme suorittaa jonkin sisäänrakennetuista puhdistustiloista (puhdas, piste, telakka jne.), Meidän on lähetettävä kolmas komento sopivalla koodilla (Clean-135, Spot-134, Dock-143). Näiden tilojen koko sarjajärjestys on seuraava:

• Aseta vikasietotila - (128, 130)
• Piste - (128, 130, 134)
• Puhdas - (128, 130, 135)
• Telakka - (128, 130, 143)

Jos Roomba on vikasietotilassa, voimme ohjata Roomban vetopyöriä komennolla 137. Koko 5 tavun sarjajärjestys on seuraava: (137, Velocity high byte, Velocity low byte, Radius high byte, Radius low byte). Esimerkkejä Roomban liikkeenohjauksen sarjasarjoista:

• Siirry eteenpäin - (137, 100, 0, 128, 0)
• Takaisin - (137, 254, 12, 128, 0)
• Käänny oikealle - (137, 100, 0, 255, 255)
• Käänny vasemmalle - (137, 100, 0, 0, 1)

Vaihtoehtoisesti robotin liikkeen ohjaamiseen voimme käyttää komentoa 146. Tämän komennon avulla voimme ohjata PWM (pulssileveysmodulaatio) oikeaa ja vasenta pyörää: (146, oikea PWM korkea tavu, oikea PWM matala tavu, vasen PWM korkea tavu, vasen PWM pieni tavu). Esimerkki PWM -ohjauksesta:

• Siirrä ylhäältä oikealle - (146, 0, 130, 0, 255)
• Siirrä vasen ylhäältä - (146, 0, 255, 0, 130)

Komento 139 ohjaa LEDien värejä. Voimme muuttaa Clean/Power -LED -väriä asettamalla Väritavu -arvon sarjassa: (139, LED -bittiä, Väri, Intensiteetti). Jos Väritavu on asetettu arvoon 0, saamme vihreän värin. Lisäämällä tätä arvoa saamme välivärit (oranssi, keltainen jne.) Ja punaisen värin enimmäisarvoon 255. Esimerkkejä LED -säätimistä:

• vihreä - (139, 0, 0, 128)
• oranssi - (139, 0, 128, 128)
• punainen - (139, 0, 255, 128)

Viimeinen komento, jonka haluaisin mainita, on komento 140, jonka avulla voit toistaa yksinkertaisia kappaleita. Esimerkkejä sarjajaksoista kappaleiden toistamiseen:

• laulu 1 - (140, 0, 5, 72, 32, 74, 32, 76, 32, 77, 32, 79, 32, 141, 0)
• laulu 2 - (140, 1, 5, 69, 16, 71, 16, 72, 16, 74, 16, 76, 16, 141, 1)

Vaihe 4: RPi -etäverkkokamera

Jotta voisin katsella videon suoratoistoa kamerasta millä tahansa paikallisverkkoon yhdistetyllä laitteella (tietokone, älypuhelin, tabletti jne.), Olen asentanut Motion -verkkokamerapalvelimen. Löydät yksityiskohdat tämän tekemisestä tästä ohjeesta. Tärkeimmät vaiheet ovat seuraavat:

1. Edit: sudo nano /etc /modules - lisää tiedoston loppuun: bcm2835 -v4l2
2. Asenna liike: sudo apt-get install motion
3. Avaa motion.conf -tiedosto kirjoittamalla: sudo nano /etc/motion/motion.conf ja aseta videoparametrit (esim. Daemon päällä, leveys 640, korkeus 480, framerate 30, webcam_localhost off)
4. Ota Daemon (palvelu) käyttöön: sudo nano/etc/default/motion ja etsi ja muuta start_motion_daemon = yes.
5. Aloita palvelu: sudo service motion start tai sudo motion -n -c /etc/motion/motion.conf
6. Avaa nyt selain tietokoneellasi tai älypuhelimellasi ja kirjoita: RPi IP: 8081 (jossa "RPi IP" on Raspberry Pi: n IP -osoite ja 8081 on oletusportti). Esimerkki: 192.168.1.14:8081. Jos kaikki toimii hyvin jonkin ajan kuluttua, sinun pitäisi nähdä kameran näkymä verkkoselaimessasi.

Vaihe 5: Suunnitelmat jatkokehittämiseksi

Tällä hetkellä Roomba -laitteessani on pieni tässä ohjeessa kuvattu robotti. Tätä robottivartta voidaan ohjata etäyhteydellä Bluetoothin kautta Android -sovelluksesta. Seuraavassa vaiheessa käytän kameranäkymää kauko-ohjaukseen ja kohteiden siirtämiseen merkittyyn tilaan (toiminta puoliautomaattisessa tilassa).

Jos haluat nähdä muita robotiikkaan liittyviä projekteja, käy osoitteessa:

• kotisivuni: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobiilirobotit

Vaihe 6: Elektronisten osien liittäminen - versio 2 kotelolla

Jos haluat rakentaa oman irrotettavan vastaanottimen Roomban ohjaamiseen, tämä lisävaihe on sinua varten. Lisäämme vielä muutamia elementtejä ja suljemme ne kaikki ohuessa kotelossa. Pääkomponentti, jota tarvitsemme tässä vaiheessa, on 8 -nastainen mini -DIN -liitin. Lisäksi tarvitsemme virtakytkimen ja merkkivalon, joka perustuu LEDiin ja vastukseen 10k.

Nyt sinun ei tarvitse huolehtia johtojen purkamisesta. Bluetooth -vastaanotin on suljettu pieneen koteloon, jonka mitat ovat 50x40x20 mm. Kun et halua käyttää sitä, voit helposti poistaa sen Roomba -laitteesta vetämällä mini -DIN -pistokkeesta.