Pretvaranje vaše Roombe u Mars Rover: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Korak 1: Prikupite materijale

Da biste dovršili ovaj projekt, morate prikupiti sljedeće materijale:

1 Roomba Robot

1 Raspberry Pi Kit

1 video kamera

Pristup MATLAB -u

Korak 2: Preuzmite Roomba alate za MATLAB

Pokrenite sljedeći kôd da biste instalirali potrebne alate za dovršetak ovog projekta.

funkcija roombaInstall

clc;

% lista datoteka za instaliranje

files = {'roomba.m', 'roombaSim.m', 'roombaSimGUI.m', 'roombaSimGUI.fig'};

% lokacija za instaliranje

options = weboptions ('Naziv datoteke certifikata', ''); % mu kaže da zanemari zahtjeve certifikata

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

dlgTitle = 'Instaliranje/ažuriranje Roombe';

% prikazati svrhu i dobiti potvrdu

prompt = {

'Ovaj program će preuzeti ove datoteke EF 230 Roomba:'

''

strjoin (datoteke, '')

''

'u ovu mapu:'

''

cd

''

'Želite li nastaviti? '

};

bip;

yn = questdlg (upit,…

dlgTitle,…

'Da', 'Ne', 'Da');

if ~ strcmp (yn, 'Yes'), return; kraj

% get popis datoteka koje postoje

postojeći_datoteke = datoteke (cellfun (@exist, files)> 0);

ako je ~ prazan (postojeći_datoteke)

% provjerite je li zaista u redu zamijeniti ih

prompt = {'Zamjenjujete ove datoteke (datoteke):'

''

strjoin (postojeći_datoteke, '')

''

'U redu za zamjenu?'

};

bip;

yn = questdlg (upit,…

dlgTitle,…

'Da', 'Ne', 'Da');

if ~ strcmp (yn, 'Yes'), return; kraj

kraj

% preuzimanja datoteka

cnt = 0;

za i = 1: dužina (datoteke)

f = datoteke {i};

disp (['Preuzimanje' f]);

probaj

url = [server f];

websave (f, url, opcije); % dodanih opcija za izbjegavanje sigurnosnih grešaka

cnt = cnt + 1;

uloviti

disp (['Greška pri preuzimanju' f]);

lutka = [f '.html'];

ako postoji (lažna, 'datoteka') == 2

izbrisati (lažno)

kraj

kraj

kraj

ako je cnt == dužina (datoteke)

msg = 'Instalacija je uspjela';

waitfor (msgbox (msg, dlgTitle));

else

msg = 'Greška pri instalaciji - pogledajte naredbeni prozor za detalje';

waitfor (errordlg (msg, dlgTitle));

kraj

end %roombaInstall

Korak 3: Povežite se sa svojom Roombom

Sada je vrijeme da se povežete na svoju Roombu putem WiFi -a. Pomoću dva prsta istovremeno pritisnite tipke Dock i Spot za uključivanje ili resetiranje Roombe. Zatim pokrenite kôd r = roomba (# vaše Roombe) u komandnom prozoru MATLAB -a da se povežete sa svojim robotom. Nakon što izvršite ovu naredbu, vaša Roomba bi trebala biti spremna za rad.

Korak 4: Odaberite kako želite kontrolirati svoju Roombu

Postoje dva načina na koja možete kontrolirati svoju Roombu: autonomno ili pomoću pametnog telefona kao kontrolera.

Ako se odlučite za autonomnu vožnju Roombom, morat ćete koristiti tri ugrađena senzora: senzore litice, senzore udara i svjetlosne senzore.

Da biste koristili pametni telefon, prvo morate povezati pametni telefon sa računarom slijedeći donje korake.

NAPOMENA: Da biste se pravilno povezali, vaš računar i pametni telefon moraju biti na istoj WiFi mreži!

1. Preuzmite aplikaciju MATLAB iz trgovine aplikacija na svom uređaju.

2. Upišite "konektor uključen" u vaš komandni prozor i postavite lozinku koju ćete morati unijeti na oba uređaja.

3. Nakon toga, MATLAB će vam dati IP adresu računara. Morate otići na stranicu s postavkama u aplikaciji MATLAB na svom pametnom telefonu i dodati računar koristeći zadanu IP adresu i lozinku koju ste ranije unijeli.

4. U komandni prozor na svom računaru otkucajte kôd m = mobiledev i to bi trebalo da pokrene vaš pametni telefon kao kontroler za vašu Roombu.

5. Vaš računar i pametni telefon bi sada trebali biti spremni za rad.

Korak 5: Vozite svoju Roombu

Sada kada imate sve potrebne alate za kreiranje vašeg Mars Rovera, spremni ste za kreiranje vlastitog koda. U nastavku smo priložili primjer koda i za autonomnu vožnju i za vožnju upravljanu pametnim telefonom.

Autonomna vožnja

funkcija Explore_modified (r)

%ulazni argumenti: 1 roomba objekt, r

%izlazni argumenti: nema

%opis:

%funkcija koristi beskonačnu while petlju za omogućavanje autonomije

%istraživanja botove okoline.

%

%funciton takođe daje instrukcije roombi šta da radi

%sljedećih situacija: Točkovi (i) gube kontakt (e) sa tlom, an

%objekt je otkriven ispred ili sa strane bota, i a

%nagli pad je otkriven ispred ili sa strane bota.

%

%tipičnih instrukcija uključuje komande kretanja koje imaju za cilj povećanje

%istraživanja ili izbjegavanje otkrivene opasnosti i naredbe za komunikaciju

%informacija o otkrićima botova (slike), položaju (grafikon), %i stanje (upozorenje nasukano) s korisnikom putem matlaba i/ili e -pošte. Nekoliko

%zvučnih naredbi je dodano za uživanje.

%postavljanje mogućnosti e -pošte

mail = '[email protected]';

lozinka = 'EF230Roomba';

setpref ('Internet', 'SMTP_Server', 'smtp.gmail.com');

setpref ('Internet', 'E_mail', pošta);

setpref ('Internet', 'SMTP_Username', mail);

setpref ('Internet', 'SMTP_Password', lozinka);

rekviziti = 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.beep ('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;

reflektirati_datum = 2700; %postavljena referentna vrijednost senzora litice

lightBumper_datum = 200; %podešeno svetlo Referentna vrednost senzora branika

poz = [0, 0]; %varijabla za pohranu položaja s inicijaliziranim datumom

ugao = 0; %podešeni referentni ugao

netangle = 0; %neto pomak ugla

i = 2; %iterator za dodavanje redova u varijablu pohrane položaja

dist = 0;

r.setDriveVelocity (v, v); %pokretanje roombe naprijed

dok je istina

Cliff = r.getCliffSensors;

Bump = r.getBumpers;

Light = r.getLightBumpers;

RandAngle = randi ([20, 60], 1); %generira 1 slučajni kut između 20 i 60 stupnjeva. Koristi se za sprečavanje zaglavljivanja bota u petlji

%Šta učiniti ako jedan ili više kotača izgubi kontakt sa tlom:

%zaustaviti kretanje, poslati poruku upozorenja sa slikom okoline, %i pitati korisnika da li da nastavi ili da sačeka pomoć

ako je Bump.rightWheelDrop == 1 || Bump.leftWheelDrop == 1

r.stop

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

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 = 'zaglavljeno.png';

position = savepos (poz);

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

sendmail (pošta, 'POMOĆ!', 'Nasukan sam na litici!', {imfile, položaj})

list = {'Nastavi', 'Zaustavi'};

idx = menu ('Šta da radim?', lista);

ako je idx == 2

break

kraj

%Što učiniti ako se objekt otkrije ispred bota:

%zaustavi, pomakni se natrag, slikaj, upozori korisnika na otkriće

%putem e -pošte, okrenite se za 90 stepeni i nastavite istraživati

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

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

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

img = r.getImage;

imwrite (img, 'FrontBump.png')

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

imfile = 'FrontBump.png';

position = savepos (poz);

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

sendmail (pošta, 'Upozorenje!', 'Našao sam nešto!', {imfile, položaj})

ugao = 90;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Što učiniti ako se objekt otkrije lijevo od bota:

%stop, okrenite se prema objektu, napravite sigurnosnu kopiju, snimite sliku, upozorenje

%korisnika otkrića putem e -pošte, okrenite 90 stepeni i nastavite istraživati

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

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

ugao = 30;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.beep ('A4^, A4^, G1^, E1^, C3.5^, C2 ^^, C1^, C1^, C2^, D2^, D2^, E8^')

img = r.getImage;

imwrite (img, 'LeftBump.png')

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

imfile = 'LeftBump.png';

position = savepos (poz);

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

sendmail (pošta, 'Upozorenje!', 'Našao sam nešto!', {imfile, položaj})

ugao = -90;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Što učiniti ako se objekt otkrije desno od bota:

%stop, okrenite se prema objektu, napravite sigurnosnu kopiju, snimite sliku, upozorenje

%korisnika otkrića putem e -pošte, okrenite 90 stepeni i nastavite istraživati

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

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

ugao = -30;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

pauza (1,5);

r.beep ('C1^, C1^, C2^, D2^, D2^, C8^')

img = r.getImage;

imwrite (img, 'RightBump.png')

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

imfile = 'RightBump.png';

position = savepos (poz);

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

sendmail (pošta, 'Upozorenje!', 'Našao sam nešto!', {imfile, položaj});

ugao = 90;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Što učiniti ako se otkrije litica lijevo od bota:

%stop, pomaknite se unatrag, skrenite desno, nastavite istraživanje

elseif Cliff.left <refleks_datum || Cliff.leftFront <refleks_datum

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = poz (i-1, 1) + dist * sind (neopterećeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopterećeno); %get y koordinate

i = i+1;

angle = -RandAngle;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Što učiniti ako se otkrije litica desno od bota:

%stop, pomaknite se unatrag, skrenite lijevo, nastavite istraživanje

elseif Cliff.right <refleks_datum || Cliff.rightFront <refleks_datum

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = dist * sind (ugao); %get x koordinata

poz (i, 2) = dist * cosd (ugao); %get y koordinate

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

ugao = RandAngle;

netangle = netangle+kut;

r.turnAngle (kut);

r.setDriveVelocity (v, v);

kraj

kraj

Kontroler za pametni telefon

Opcije = {'Autonomna', 'Ručna kontrola'}

Odziv = izbornik ('Kako želite kontrolirati rover?', Opcije)

m = mobiledev

r = roomba (19)

ako je upit == 1

Istražite (r)

else

dok je istina

pauza (.5)

PhoneData = m. Orientation;

Azi = PhoneData (1);

Nagib = PhoneData (2);

Side = PhoneData (3);

ako je stranica> 130 || Sa strane <-130 %ako je telefon okrenut licem prema dolje, zaustavite roombu i izlaznu petlju

r.stop

r.beep ('C, C, C, C')

break

elseif Side> 25 && Side <40 %ako je telefon okrenut bočno između 25 i 40 stepeni, skrenite lijevo 5 stepeni

r.turnAngle (-5);

inače sa strane> 40 %ako je telefon okrenut bočno za 40 stepeni, skrenite lijevo za 45 stepeni

r.turnAngle (-45)

inače bočno -40 %ako je telefon okrenut bočno između -25 i -40 stepeni, skrenite desno za 5 stepeni

r.turnAngle (5);

inače sa strane <-40 %ako je telefon okrenut na stranu za manje od -40 stepeni, skrenite lijevo za 45 stepeni

r.turnAngle (45)

kraj

%Ako telefon držite u blizini vertikale, snimite sliku i iscrtajte je

if Pitch <-60 && image <= 9

r.beep

img = r.getImage;

podcrt (3, 3, slika)

imshow (img)

kraj

%kretanje naprijed i nazad na osnovu prednje i zadnje orijentacije

ako je Pitch> 15 && Pitch <35 %ako se korak između 15 i 35 stepeni pomakne naprijed za kratku udaljenost

%dobiti podatke o lakom braniku prije kretanja

litBump = r.getLightBumpers;

ako je litBump.leftFront> 500 || litBump.leftCenter> 500 || litBump.rightCenter> 500 || litBump.rightFront> 500 %ako se nešto nalazi ispred roombe i udarit će ako se pomakne naprijed napravi buku i prikaže poruku

r.beep ('C ^^, F#^, C ^^, F#^')

else %seli

r.moveDistance (.03);

%Dobijte podatke o braniku nakon premještanja

Bump = r.getBumpers;

ako je Bump.right == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1

r.beep ('A, C, E')

r.moveDistance (-. 01)

kraj

%dobije podatke senzora litice

Cliff = r.getCliffSensors;

ako Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %ako nešto pokrene senzor litice tretirajte ga kao lavu i napravite sigurnosnu kopiju

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (-. 031)

kraj

kraj

inače, ako je visina> 35 %ako je visina koraka veća od 35 stepeni, pomaknite se na daljinu na daljinu

%dobiti podatke o lakom braniku prije kretanja

litBump = r.getLightBumpers;

ako je litBump.leftFront> 15 || litBump.leftCenter> 15 || litBump.rightCenter> 15 || litBump.rightFront> 15 %ako je nešto ispred roombe i udarit će ako se pomakne naprijed napravi buku i prikaže poruku

r.beep ('C ^^, F#^, C ^^, F#^')

else %seli

r.moveDistance (.3)

%Dobijte podatke o braniku nakon premještanja

Bump = r.getBumpers;

ako je Bump.right == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1 %ako pritisnete nešto napravi buku, prikaže poruku i napravi sigurnosnu kopiju

r.beep ('A, C, E')

r.moveDistance (-. 01)

kraj

%dobiti podatke senzora litice nakon premještanja

Cliff = r.getCliffSensors;

ako Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %ako nešto pokrene senzor litice tretirajte ga kao lavu i napravite sigurnosnu kopiju

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (-. 31)

kraj

kraj

elseif Nagib -35 %ako se korak između -15 i -35 stepeni pomakne za kratku udaljenost

r.moveDistance (-. 03);

%dobiti podatke senzora litice nakon premještanja

Cliff = r.getCliffSensors;

ako Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %ako nešto pokrene senzor litice tretirajte ga kao lavu i napravite sigurnosnu kopiju

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (.04)

kraj

elseif Nagib -60 %ako se korak između -35 i -60 stepeni pomakne za veću udaljenost

r.moveDistance (-. 3)

%dobiti podatke senzora litice nakon premještanja

Cliff = r.getCliffSensors;

ako Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %ako nešto pokrene senzor litice tretirajte ga kao lavu i napravite sigurnosnu kopiju

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (.31)

kraj

kraj

kraj

kraj