تبدیل اتاق خود به یک مریخ نورد: 5 قدم

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

مرحله 1: مواد خود را جمع آوری کنید

برای تکمیل این پروژه ، باید مواد زیر را جمع آوری کنید:

1 ربات Roomba

1 کیت تمشک پای

1 دوربین فیلمبرداری

دسترسی به MATLAB

مرحله 2: جعبه ابزار Roomba را برای MATLAB بارگیری کنید

کد زیر را برای نصب جعبه ابزارهای لازم برای تکمیل این پروژه اجرا کنید.

تابع roombaInstall

clc؛

٪ لیست فایل ها برای نصب

files = {'roomba.m'، 'roombaSim.m'، 'roombaSimGUI.m'، 'roombaSimGUI.fig'}؛

٪ محل نصب از

options = weboptions ('CertificateFilename'، '')؛ ٪ به آن می گویند که الزامات گواهی را نادیده می گیرد

server = 'https://ef.engr.utk.edu/ef230/projects/roomba-f2016/install/' ؛

dlgTitle = 'نصب/بروزرسانی Roomba'؛

٪ نمایش هدف و دریافت تأیید

سریع = {

"این برنامه این فایل های EF 230 Roomba را بارگیری می کند:"

''

strjoin (فایل ها ، '')

''

'به این پوشه:'

''

سی دی

''

'می خواهید ادامه دهید؟ '

};

بوق ؛

yn = questdlg (سریع ،…

dlg عنوان ،…

"بله" ، "نه" ، "بله") ؛

if ~ strcmp (yn ، 'Yes') ، return؛ پایان

٪ لیست پرونده های موجود را دریافت کنید

فایلهای موجود = فایلها (cellfun (exist، files)> 0) ؛

if ~ isempty (فایلهای موجود)

٪ مطمئن شوید که جایگزینی آنها واقعاً مناسب است

prompt = {'شما این فایلها را جایگزین می کنید:'

''

strjoin (فایلهای موجود ، '')

''

"خوب است جایگزین شود؟"

};

بوق ؛

yn = questdlg (سریع ،…

dlg عنوان ،…

"بله" ، "نه" ، "بله") ؛

if ~ strcmp (yn، 'Yes')، return؛ پایان

پایان

٪ بارگیری فایل ها

cnt = 0؛

برای i = 1: length (فایل ها)

f = فایل {i} ؛

disp (['' بارگیری 'f])؛

تلاش كردن

url = [سرور f]؛

websave (f، url، options)؛ ٪ گزینه برای جلوگیری از خطاهای امنیتی اضافه شده است

cnt = cnt + 1؛

گرفتن

disp (['خطا در بارگیری' f])؛

ساختگی = [f '.html']؛

در صورت وجود (ساختگی ، 'فایل') == 2

حذف (ساختگی)

پایان

پایان

پایان

اگر cnt == طول (فایل ها)

msg = 'نصب با موفقیت انجام شد'؛

waitfor (msgbox (msg، dlgTitle))؛

دیگری

msg = 'خطای نصب - برای جزئیات به پنجره فرمان مراجعه کنید'؛

waitfor (errordlg (msg، dlgTitle))؛

پایان

پایان٪ roombaInstall

مرحله 3: به Roomba خود متصل شوید

اکنون زمان آن رسیده است که با استفاده از WiFi به Roomba خود متصل شوید. با استفاده از 2 انگشت ، دکمه های Dock و Spot را همزمان فشار دهید تا Roomba شما روشن یا بازنشانی شود. سپس ، کد r = roomba (# Roomba خود) را در پنجره فرمان MATLAB اجرا کنید تا به ربات خود متصل شوید. پس از اجرای این دستور ، Roomba شما باید آماده حرکت باشد.

مرحله 4: نحوه کنترل اتاق خود را انتخاب کنید

به دو روش می توانید Roomba خود را کنترل کنید: به صورت خودکار یا استفاده از تلفن هوشمند به عنوان کنترل کننده.

اگر رانندگی رومبا را به صورت خودکار انتخاب می کنید ، باید از سه سنسور داخلی استفاده کنید: سنسورهای صخره ای ، سنسورهای برخورد و سنسورهای نور.

برای استفاده از تلفن هوشمند ، ابتدا باید با دنبال کردن مراحل زیر تلفن هوشمند خود را به رایانه وصل کنید.

توجه: برای اتصال صحیح ، رایانه و تلفن هوشمند شما باید در یک شبکه WiFi باشند!

1. برنامه MATLAB را از فروشگاه برنامه دستگاه خود بارگیری کنید.

2. "connector on" را در پنجره فرمان خود تایپ کرده و گذرواژه ای را تنظیم کنید که باید در هر دو دستگاه وارد شود.

3. پس از انجام این کار ، MATLAB آدرس IP رایانه های خود را به شما می دهد. باید به صفحه تنظیمات در برنامه MATLAB در تلفن هوشمند خود بروید و با استفاده از آدرس IP داده شده و گذرواژه ای که قبلاً وارد کرده اید ، یک رایانه اضافه کنید.

4. در پنجره فرمان رایانه خود ، کد m = mobiledev را تایپ کنید و این امر باعث می شود تلفن هوشمند شما به عنوان کنترل کننده Roomba شما راه اندازی شود.

5. رایانه و تلفن هوشمند شما باید آماده کار باشد.

مرحله 5: Roomba خود را رانندگی کنید

اکنون که همه ابزارهای لازم برای ایجاد Mars Rover خود را دارید ، آماده ایجاد کد خود هستید. ما کد زیر را برای رانندگی خودکار و رانندگی با تلفن هوشمند ضمیمه کرده ایم.

رانندگی مستقل

تابع Explore_modified (r)

٪ آرگومان های ورودی: 1 object roomba ، r

٪ آرگومان خروجی: هیچ

٪شرح:

تابع٪ از حلقه نامحدود در حالی که اجازه می دهد تا خودکار باشد استفاده می کند

٪ کاوش در اطراف ربات.

%

٪ funciton همچنین دستوراتی را به roomba ارائه می دهد که در آن باید چه کار کرد

٪ موارد زیر: تماس (ها) چرخ با زمین قطع می شود

object شیء در مقابل یا در دو طرف ربات تشخیص داده می شود ، و a

٪ افت ناگهانی در مقابل یا در هر دو طرف ربات تشخیص داده می شود.

%

instructions دستورالعمل های معمولی شامل دستورات حرکتی است که برای به حداکثر رساندن استفاده شده است

٪ اکتشاف یا اجتناب از خطر شناسایی شده و دستورات برقراری ارتباط

٪ اطلاعات مربوط به کشفیات ربات ها (تصاویر) ، موقعیت (نمودار) ،

٪ و وضعیت (هشدار گیر افتاده) با کاربر از طریق matlab و/یا ایمیل. چند

٪ دستورات صوتی برای لذت اضافه می شوند.

٪ راه اندازی قابلیت های ایمیل

mail = '[email protected]'؛

رمز عبور = 'EF230Roomba'؛

setpref ("اینترنت" ، "SMTP_Server" ، "smtp.gmail.com") ؛

setpref ("اینترنت" ، "E_mail" ، نامه) ؛

setpref ("اینترنت" ، "SMTP_Username" ، نامه) ؛

setpref ('اینترنت' ، 'SMTP_Password' ، رمز عبور) ؛

props = java.lang. System.getProperties؛

props.setProperty ('mail.smtp.starttls.enable' ، 'true') ؛

props.setProperty ('mail.smtp.auth' ، 'true') ؛

props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.class' ، 'javax.net.ssl. SSLSocketFactory') ؛

props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.port' ، '465') ؛

٪ r = roomba (19)

r.epep ('G2 ^^ ، G2 ^^ ، G2 ^^ ، G2 ^^ ، A2 ^^ ، A2 ^^ ، G1 ^^ ، E1 ^^ ، C2 ^^ ، C2 ^^ ، C1 ^^ ، C1 ^^ ، D1 ^^ ، C1 ^^ ، D2 ^^ ، E4 ^^ ، G2 ^^ ، G2 ^^ ، G2 ^^ ، G2 ^^ ، A2 ^^ ، A2 ^^ ، G1 ^^ ، E1 ^^ ، C2 ^^ ، C2 ^^ ، C2 ^^ ، E1 ^^ ، E1 ^^ ، E1 ^^ ، D1 ^^ ، C4 ^^ ') ؛

v =.1 ؛

reflect_datum = 2700 ؛ ٪ مقدار مرجع سنسورهای صخره ای را تنظیم کنید

lightBumper_datum = 200 ؛ ٪ مقدار مرجع سنسورهای سپر نور تنظیم شده است

pos = [0، 0]؛ variable متغیر برای ذخیره موقعیت با مقداردهی اولیه

زاویه = 0 ؛ ٪ تنظیم زاویه مرجع

netangle = 0 ؛ درصد جابجایی زاویه خالص

i = 2 ؛ ٪ iterator برای افزودن سطر به متغیر ذخیره سازی موقعیت

dist = 0؛

r.setDriveVelocity (v ، v) ؛ ٪ start roomba حرکت به جلو

در حالی که حقیقت دارد

Cliff = r.getCliffSensors؛

Bump = r.getBumpers؛

Light = r.getLightBumpers؛

RandAngle = رندی ([20 ، 60] ، 1) ؛ ٪ 1 زاویه تصادفی بین 20 تا 60 درجه ایجاد می کند. برای جلوگیری از گیر افتادن ربات در یک حلقه استفاده می شود

٪ اگر یک یا چند چرخ تماس خود را با زمین قطع کرد ، چه باید کرد:

٪ توقف حرکت ، ارسال یک ایمیل هشداردهنده با تصویر محیط اطراف ،

٪ و از کاربر بخواهید که ادامه دهد یا منتظر کمک باشد

if Bump.rightWheelDrop == 1 || Bump.leftWheelDrop == 1

r. توقف

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

r.beep ('F#1 ^^، C1 ^^، F#1 ^^، C1 ^^، F#1 ^^، C1 ^^، F#1 ^^، C1 ^^، F#1 ^^ ، C1 ^^ ، F#1 ^^ ، C1 ^^ ، F#1 ^^ ، C1 ^^ ، F#1 ^^ ، C1 ^^ ')

img = r.getImage؛

imwrite (img، 'stuck.png')؛

%--------------------------

imfile = 'stuck.png'؛

موقعیت = savepos (pos) ؛

%---------------------------

sendmail (نامه ، "HELP!" ، "من روی صخره گیر کرده ام!" ، {imfile ، position})

list = {'ادامه' ، 'توقف'}؛

idx = menu ("چکار باید بکنم؟" ، لیست) ؛

اگر idx == 2

زنگ تفريح

پایان

٪ اگر شیئی در جلوی ربات تشخیص داده شود چه باید کرد:

٪ توقف ، حرکت به عقب ، عکس گرفتن ، کاربر را از کشف مطلع کنید

٪ از طریق ایمیل ، 90 درجه بپیچید و به کاوش ادامه دهید

elseif Light.leftCenter> lightBumper_datum || Light.rightCenter> lightBumper_datum || Bump.front == 1

r.stop ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

r.moveDistance (-. 125) ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

r.epep ('A1^، A1^، A4^، A2^، G2^، G2^، G4^، Bb2^، Bb2^، Bb3.5^، G1^، A8^')

img = r.getImage؛

imwrite (img ، 'FrontBump.png')

%--------------------------

imfile = 'FrontBump.png'؛

موقعیت = savepos (pos) ؛

%---------------------------

sendmail (نامه ، "هشدار!" ، "من چیزی پیدا کردم!" ، {imfile ، position})

زاویه = 90 ؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.setDriveVelocity (v ، v) ؛

٪ اگر شی در سمت چپ ربات تشخیص داده شود ، چه باید کرد:

٪ توقف ، چرخاندن به سمت شی ، پشتیبان گیری ، عکس گرفتن ، هشدار

٪ کاربر کشف شده از طریق ایمیل ، 90 درجه بپیچید و به کاوش ادامه دهید

elseif Light.leftFront> lightBumper_datum || Light.left> lightBumper_datum || Bump.left == 1

r.stop ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

زاویه = 30 ؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.moveDistance (-. 125) ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

r.epep ('A4^، A4^، G1^، E1^، C3.5^، C2 ^^، C1^، C1^، C2^، D2^، D2^، E8^')

img = r.getImage؛

imwrite (img ، 'LeftBump.png')

%--------------------------

imfile = 'LeftBump.png'؛

موقعیت = savepos (pos) ؛

%---------------------------

sendmail (نامه ، "هشدار!" ، "من چیزی پیدا کردم!" ، {imfile ، position})

زاویه = -90 ؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.setDriveVelocity (v ، v) ؛

٪ اگر شی در سمت راست ربات تشخیص داده شود ، چه باید کرد:

٪ توقف ، چرخاندن به سمت شی ، پشتیبان گیری ، عکس گرفتن ، هشدار

٪ کاربر کشف شده از طریق ایمیل ، 90 درجه بپیچید و به کاوش ادامه دهید

elseif Light.rightFront> lightBumper_datum || Light.right> lightBumper_datum || Bump.right == 1

r.stop ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

زاویه = -30 ؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.moveDistance (-. 125) ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

مکث (1.5) ؛

r.epep ('C1^، C1^، C2^، D2^، D2^، C8^')

img = r.getImage؛

imwrite (img ، 'RightBump.png')

%--------------------------

imfile = 'RightBump.png'؛

موقعیت = savepos (pos) ؛

%---------------------------

sendmail (نامه ، "هشدار!" ، "من چیزی پیدا کردم!" ، {imfile ، position}) ؛

زاویه = 90 ؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.setDriveVelocity (v ، v) ؛

٪ اگر صخره در سمت چپ ربات تشخیص داده شود ، چه باید کرد:

٪ توقف ، حرکت به عقب ، گردش به راست ، ادامه کاوش

elseif Cliff.left <reflect_datum || Cliff.leftFront <reflect_datum

r.stop ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

r.moveDistance (-. 125) ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i، 1) = pos (i-1، 1) + dist * sind (netangle) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = pos (i-1 ، 2) + dist * cosd (netangle) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

زاویه = -RandAngle؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.setDriveVelocity (v ، v) ؛

٪ اگر صخره در سمت راست ربات تشخیص داده شود ، چه باید کرد:

٪ توقف ، حرکت به عقب ، گردش به چپ ، ادامه کاوش

elseif Cliff.right <reflect_datum || Cliff.rightFront <reflect_datum

r.stop ؛

dist = r.getDistance؛

pos (i ، 1) = dist * sind (زاویه) ؛ ٪ مختصات x را دریافت کنید

pos (i ، 2) = dist * cosd (زاویه) ؛ ٪ دریافت y مختصات

i = i+1 ؛

r.moveDistance (-. 125) ؛

angle = RandAngle؛

netangle = netangle+angle؛

r.turnAngle (زاویه) ؛

r.setDriveVelocity (v ، v) ؛

پایان

پایان

کنترل کننده گوشی های هوشمند

گزینه ها = {'خودکار "،" کنترل دستی "}

Prompt = menu ("چگونه می خواهید مریخ نورد را کنترل کنید؟" ، گزینه ها)

m = mobiledev

r = roomba (19)

اگر سریع == 1

کاوش (r)

دیگری

در حالی که حقیقت دارد

مکث (.5)

PhoneData = m. جهت

Azi = PhoneData (1) ؛

پیچ = PhoneData (2) ؛

سمت = PhoneData (3) ؛

اگر طرف> 130 || در صورت ورق خوردن تلفن به طرف پایین -130 the ، roomba را متوقف کرده و حلقه خروج را قطع کنید

r. توقف

r.epep ('C، C، C، C')

زنگ تفريح

elseif Side> 25 && Side <40٪ اگر تلفن بین 25 تا 40 درجه به طرف دیگر بچرخد ، 5 درجه به چپ بپیچید

r.turnAngle (-5) ؛

elseif Side> 40٪ اگر تلفن بیش از 40 درجه به طرف دیگر بچرخد ، 45 درجه به چپ بپیچید

r.turnAngle (-45)

elseif Side -40٪ اگر تلفن بین -25 تا -40 درجه به طرف دیگر بچرخد 5 درجه به راست بپیچید

r.turnAngle (5) ؛

elseif <-40٪ اگر تلفن کمتر از -40 درجه به طرف دیگر بچرخد 45 درجه به چپ بپیچید

r.turnAngle (45)

پایان

If اگر تلفن در نزدیکی عمود نگه داشته شود ، تصویری بگیرید و آن را رسم کنید

اگر پیچ <-60 && تصویر <= 9

r.epep

img = r.getImage؛

فرع فرعی (3 ، 3 ، تصویر)

نمایش (img)

پایان

٪ بر اساس جهت جلو و عقب به جلو و عقب حرکت می کند

اگر Pitch> 15 && Pitch <35٪ اگر گام بین 15 تا 35 درجه به جلو حرکت می کند مسافت کوتاه

٪ قبل از حرکت داده های سپر نور را دریافت کنید

litBump = r.getLightBumpers؛

if litBump.leftFront> 500 || litBump.leftCenter> 500 || litBump.rightCenter> 500 || litBump.rightFront> اگر چیزی در جلوی اتاق باشد و اگر به جلو حرکت کند صدا ایجاد می کند و پیام را نمایش می دهد 500٪

r.beep ('C ^^، F#^، C ^^، F#^')

else٪ move

r.moveDistance (.03) ؛

data دریافت اطلاعات سپر پس از حرکت

Bump = r.getBumpers؛

اگر Bump.right == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1

r.epep ('A، C، E')

r.moveDistance (-. 01)

پایان

٪ دریافت اطلاعات سنسور صخره

Cliff = r.getCliffSensors؛

اگر Cliff.left> 1500 || Cliff.left جلو> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 if اگر چیزی باعث ایجاد حسگر صخره شود ، آن را مانند گدازه و پشتیبان بگیرید

r.epep ('C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C')

r.moveDistance (-. 031)

پایان

پایان

elseif Pitch> 35٪ اگر گام بیشتر از 35 درجه بیشتر مسافت طولانی تری را به جلو حرکت دهید

٪ قبل از حرکت داده های سپر نور را دریافت کنید

litBump = r.getLightBumpers؛

if litBump.leftFront> 15 || litBump.leftCenter> 15 || litBump.rightCenter> 15 || litBump.rightFront> اگر چیزی در جلوی اتاق باشد و اگر به جلو حرکت کند صدا ایجاد می کند و پیام را نمایش می دهد

r.beep ('C ^^، F#^، C ^^، F#^')

else٪ move

r.moveDistance (.3)

data دریافت اطلاعات سپر پس از حرکت

Bump = r.getBumpers؛

اگر Bump.right == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1٪ در صورت ضربه زدن به چیزی باعث ایجاد سر و صدا ، نمایش پیام و پشتیبان گیری می شود

r.epep ('A، C، E')

r.moveDistance (-. 01)

پایان

٪ پس از حرکت داده های سنسور صخره را دریافت می کنند

Cliff = r.getCliffSensors؛

اگر Cliff.left> 1500 || Cliff.left جلو> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 if اگر چیزی باعث ایجاد حسگر صخره شود ، آن را مانند گدازه و پشتیبان بگیرید

r.epep ('C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C')

r.moveDistance (-. 31)

پایان

پایان

elseif Pitch -35٪ اگر گام بین -15 تا -35 درجه سانتیگراد به مسافت کوتاه برمی گردد

r.moveDistance (-. 03) ؛

٪ پس از حرکت داده های سنسور صخره را دریافت می کنند

Cliff = r.getCliffSensors؛

اگر Cliff.left> 1500 || Cliff.left جلو> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 if اگر چیزی باعث ایجاد حسگر صخره شود ، آن را مانند گدازه و پشتیبان بگیرید

r.epep ('C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C')

r.moveDistance (.04)

پایان

elseif Pitch -60٪ اگر گام بین -35 تا -60 درجه سانتیگراد به مسافت طولانی تری حرکت کند

r.moveDistance (-. 3)

٪ پس از حرکت داده های سنسور صخره را دریافت می کنند

Cliff = r.getCliffSensors؛

اگر Cliff.left> 1500 || Cliff.left جلو> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 if اگر چیزی باعث ایجاد حسگر صخره شود ، آن را مانند گدازه و پشتیبان بگیرید

r.epep ('C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C، C ^^، C')

r.moveDistance (.31)

پایان

پایان

پایان

پایان