بازرس رومبا: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

اکثر ما از روبات های iRobot Roomba فقط برای جاروبرقی استفاده می کنیم ، اما تعداد کمی می دانند که این پایگاه عالی برای پروژه های جدید رباتیک است. همه سازندگان باید رابط Roomba Open (OI) را امتحان کنند تا دریابند که کنترل این ربات چقدر آسان است. در این دستورالعمل می آموزید که چگونه برخی از ویژگی های مفید را به Roomba خود اضافه کنید. در ابتدا نحوه کنترل از راه دور Roomba از طریق بلوتوث و برنامه Android را توضیح خواهم داد. بعداً نحوه اجرای جریان ویدئو بر اساس RPi را به شما نشان خواهم داد و در نهایت برنامه توسعه بیشتر این پروژه را بیان می کنم.

قطعات مورد نیاز در این پروژه:

1. ماژول بلوتوث BTM-222 یا سایر موارد با سرعت 115200 baud rate x1 کار می کند
2. تنظیم کننده ولتاژ پایین 5 ولت D24V6F5 x1
3. مینی بردبرد x1
4. چند سیم

نسخه با پوشش:

1. 8 پین اتصال mini DIN x1
2. کلید قدرت x1
3. led 3 mm x1
4. مقاومت 10k x1
5. بدنه کوچک 50x40x20 میلی متر x1

نسخه توسعه یافته:

1. رزبری پای 3 x1
2. سینک حرارتی مس RPi x1
3. آداپتور USB WiFi x1
4. کارت حافظه micro SD 8 گیگابایت یا بیشتر x1
5. دوربین RPi - Fisheye Lens x1
6. قاب برای RPi x1
7. باتری با ظرفیت بالا 5V (حداقل 10 Ah) x1
8. یک قطعه براکت پلاستیکی x1
9. پیچ و مهره M2 x4

مرحله 1: اتصال قطعات الکترونیکی

این بار ، این مرحله بسیار ساده است زیرا ما فقط باید دو ماژول را به هم متصل کنیم تا بتوانیم Roomba خود را کنترل کنیم. اولین مورد ماژول بلوتوث است که می تواند با سرعت 115200 bps کار کند. دومین دستگاه تنظیم کننده ولتاژ گام به گام 5 ولت D24V6F5 است. باتری رومبا شارژ شده دارای ولتاژ حدود 14.4 ولت است و ماژول بلوتوث ما به 5 ولت نیاز دارد بنابراین ما باید با استفاده از تنظیم کننده ولتاژ ولتاژ باتری را به سطح 5 ولت کاهش دهیم. رگولاتور D24V6F5 دارای بازدهی بین 80 تا 90 است که در مقایسه با تنظیم کننده های خطی کلاسیک که معمولاً دارای راندمان زیر 40 value هستند ، بسیار خوب است. ساده ترین راه برای اتصال این دو ماژول ، قرار دادن آنها در مینی برد و سیم کشی مطابق نمودار سیم کشی بالا است. علاوه بر این ، همه اتصالات در عکس های شماره گذاری شده نشان داده شده است. هنگام اتصال به پایانه های باتری مراقب باشید. اتصال کوتاه تصادفی ممکن است به باتری آسیب برساند!

مرحله 2: استفاده از برنامه کنترل Android

من یک برنامه Android ایجاد کردم که به شما امکان می دهد خلاء روباتیک سری Roomba 500 را از طریق بلوتوث کنترل کنید. می توانید برنامه من را به صورت رایگان از Google Play - Roomb Control بارگیری کنید. هم با تلفن های هوشمند و هم با تبلت ها کار می کند.

نحوه استفاده از برنامه Roomb Control:

• به گوشه سمت راست بالای صفحه ضربه بزنید (3 نقطه عمودی)
• برگه "اتصال" را انتخاب کنید
• روی برگه "BTM222" ضربه بزنید و پس از مدتی باید پیام "متصل به BTM222" را مشاهده کنید
• پس از اتصال ، می توانید Roomba خود را کنترل کنید
• اگر دستگاه بلوتوث خود را نمی بینید ، روی دکمه "اسکن دستگاه ها" ضربه بزنید
• در اولین استفاده از ماژول بلوتوث خود ، لطفاً به یاد داشته باشید که با وارد کردن کد پیش فرض داده شده در مشخصات ماژول بلوتوث ، آن را با تلفن هوشمند خود جفت کنید.

مرحله 3: رابط باز Roomba در نمونه ها

در این مرحله نمونه هایی از دستورات رایج مورد استفاده برای کنترل سری Roomba 500 را خواهید یافت. در این سند می توانید اطلاعات بیشتری در مورد Roomba Open Interface پیدا کنید.

Roomba 500+ می تواند در یکی از چهار حالت کار کند:

• حالت کامل به شما امکان کنترل کامل روی Roomba را می دهد (هیچ محدودیت ایمنی در حالت ایمن و غیرفعال وجود ندارد)

• حالت ایمن برخی موارد استثنایی مربوط به ایمنی را هنگامی که نمی توانید تمام محرک ها را کنترل کنید معرفی می کند:

  • تشخیص افتادگی چرخ
  • تشخیص صخره هنگام حرکت به جلو یا عقب
  • شارژر وصل و تغذیه شده است
• حالت غیرفعال به شما امکان می دهد داده های حسگر را درخواست و دریافت کنید ، اما در این حالت نمی توانید محرک های Roomba (موتورها ، چراغها ، بلندگو) را کنترل کنید.
• حالت خاموش هنگام روشن شدن اولین بار یا بعد از تغییر باتری (منتظر فرمان شروع)

یک حالت عملکرد ایمن و کاملاً کاربردی حالت ایمن است که حالت ترجیحی برای کنترل از راه دور است. برای اجرای حالت ایمن ابتدا باید دستور 128 را ارسال کنید که Open Interface را فعال می کند و سپس دستور 130 (یا 131) را برای قرار دادن Roomba در حالت ایمن ارسال کنید. اگر می خواهیم یکی از حالتهای تمیزکاری داخلی (تمیز ، نقطه ای ، حوض و غیره) را اجرا کنیم ، باید فرمان سوم را با کد مناسب (Clean-135 ، Spot-134 ، Dock-143) ارسال کنیم. ترتیب کامل سریال برای این حالت ها به شرح زیر است:

• تنظیم حالت ایمن - (128 ، 130)
• نقطه - (128 ، 130 ، 134)
• تمیز - (128 ، 130 ، 135)
• بارانداز - (128 ، 130 ، 143)

اگر Roomba در حالت Safe باشد می توانیم با استفاده از فرمان 137. چرخ های محرک Roomba را کنترل کنیم. ترتیب کامل 5 بایت به شرح زیر است: (137 ، سرعت بایت بالا ، سرعت کم بایت ، شعاع زیاد بایت ، شعاع کم بایت). نمونه هایی از دنباله های سریال برای کنترل حرکت Roomba:

• برو جلو - (137 ، 100 ، 0 ، 128 ، 0)
• بازگشت به عقب - (137 ، 254 ، 12 ، 128 ، 0)
• گردش به راست - (137 ، 100 ، 0 ، 255 ، 255)
• گردش به چپ - (137 ، 100 ، 0 ، 0 ، 1)

برای کنترل حرکت روبات می توان از دستور 146 استفاده کرد. این فرمان به ما اجازه می دهد PWM (مدولاسیون عرض پالس) را برای چرخ راست و چپ کنترل کنیم: (146 ، راست بایت PWM بالا ، بایت کم PWM راست ، بایت بالا PWM چپ ، PWM چپ بایت کم) مثال کنترل PWM:

• حرکت به بالا سمت راست - (146 ، 0 ، 130 ، 0 ، 255)
• حرکت به بالا به چپ - (146 ، 0 ، 255 ، 0 ، 130)

فرمان 139 رنگ LED ها را کنترل می کند. ما می توانیم رنگ LED Clean/Power را با تنظیم مقدار رنگ بایت در ترتیب سریال (139 ، بیت های LED ، رنگ ، شدت) تغییر دهیم. اگر Color byte روی 0 تنظیم شود ، رنگ سبز می گیریم. با افزایش این مقدار رنگهای متوسط (نارنجی ، زرد و غیره) و رنگ قرمز برای حداکثر مقدار 255 به دست می آید. نمونه هایی از کنترل LED:

• سبز - (139 ، 0 ، 0 ، 128)
• نارنجی - (139 ، 0 ، 128 ، 128)
• قرمز - (139 ، 0 ، 255 ، 128)

آخرین فرمان که می خواهم به آن اشاره کنم ، دستور 140 است که به شما امکان می دهد آهنگ های ساده را پخش کنید. نمونه هایی از دنباله های سریال برای پخش آهنگ:

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

مرحله 4: وب کم از راه دور RPi

برای اینکه بتوانم جریان ویدئو را از دوربین در هر دستگاهی که به شبکه محلی من متصل است (رایانه ، تلفن هوشمند ، رایانه لوحی و غیره) مشاهده کنم ، سرور وب کم Motion را نصب کرده ام. در این دستورالعمل می توانید جزئیات نحوه انجام این کار را بیابید. مراحل اصلی به شرح زیر است:

1. ویرایش: sudo nano /etc /modules - در انتهای فایل اضافه کنید: bcm2835 -v4l2
2. Install Motion: sudo apt-get install motion
3. فایل motion.conf را با تایپ کردن: sudo nano /etc/motion/motion.conf باز کنید و پارامترهای ویدئو را تنظیم کنید (به عنوان مثال: Daemon on، width 640، height 480، framerate 30، webcam_localhost خاموش)
4. Daemon (سرویس) را فعال کنید: sudo nano/etc/default/motion و start_motion_daemon = yes را پیدا کرده و تغییر دهید.
5. شروع سرویس: حرکت سرویس sudo start یا sudo motion -n -c /etc/motion/motion.conf
6. اکنون مرورگر وب را در رایانه یا تلفن هوشمند خود باز کرده و تایپ کنید: RPi IP: 8081 (جایی که "IP RPi" IP رزبری پای شما و 8081 پورت پیش فرض است). مثال: 192.168.1.14:8081. اگر پس از مدتی همه چیز خوب کار کرد ، باید نمای مرورگر خود را در مرورگر وب مشاهده کنید.

مرحله 5: برنامه هایی برای توسعه بیشتر

در حال حاضر Roomba من مجهز به یک بازوی کوچک روباتیک است که در این دستورالعمل توضیح داده شده است. این بازوی روباتیک را می توان از راه دور از طریق بلوتوث از برنامه Android کنترل کرد. در مرحله بعد من از نمای دوربین برای گرفتن از راه دور و انتقال اجسام به فضای مشخص شده استفاده می کنم (عملکرد در حالت نیمه خودکار).

اگر مایل هستید پروژه های دیگر من در زمینه رباتیک را ببینید ، لطفاً به آدرس زیر مراجعه کنید:

• وب سایت من: www.mobilerobots.pl
• فیس بوک: روبات های تلفن همراه

مرحله 6: اتصال قطعات الکترونیکی - نسخه 2 با بدنه

اگر می خواهید گیرنده متحرک خود را برای کنترل Roomba بسازید ، این مرحله اضافی برای شما مناسب است. ما چند عنصر دیگر اضافه می کنیم و همه آنها را در یک پوشش باریک می بندیم. جزء اصلی که در این مرحله به آن نیاز داریم ، یک اتصال دهنده 8 پینی مینی DIN است. علاوه بر این ، ما به کلید و نشانگر قدرت بر اساس LED و مقاومت 10k نیاز داریم.

حالا دیگر نگران سیم کشیدن نباشید. گیرنده بلوتوث در یک محفظه کوچک با ابعاد 50x40x20 میلی متر بسته شده است. وقتی نمی خواهید از آن استفاده کنید ، می توانید به راحتی آن را با کشیدن دوشاخه مینی DIN از Roomba خود حذف کنید.