Inspektor Roomba: 6 koraka (sa slikama)

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

Većina nas koristi iRobot Roomba robote samo za usisavanje, ali rijetki znaju da je to odlična baza za nove robotske projekte. Svi proizvođači trebali bi isprobati Roomba otvoreno sučelje (OI) kako bi saznali koliko je lako kontrolirati ovog robota. U ovom ćete uputstvu naučiti kako dodati neke korisne funkcije u svoju Roombu. Na početku ću opisati kako daljinski upravljati Roombom putem bluetooth i Android aplikacije. Kasnije ću vam pokazati kako pokrenuti video streaming na temelju RPi -ja i na kraju opisati plan za daljnji razvoj ovog projekta.

Delovi potrebni za ovaj projekat:

1. Bluetooth modul BTM-222 ili drugi koji radi na 115200 brzina prijenosa x1
2. Regulator napona 5V D24V6F5 x1
3. mini ploča x1
4. Nekoliko žica

verzija sa kućištem:

1. 8 -polni mini DIN konektor x1
2. prekidač za napajanje x1
3. LED 3 mm x1
4. otpornik 10k x1
5. malo kućište 50x40x20 mm x1

proširena verzija:

1. Raspberry Pi 3 x1
2. RPi bakarni hladnjak x1
3. USB WiFi adapter x1
4. mikro SD kartica 8 GB ili veća x1
5. RPi kamera - objektiv riblje oko x1
6. Futrola za RPi x1
7. Baterija velikog kapaciteta 5V (najmanje 10 Ah) x1
8. Komad plastičnog držača x1
9. Matice i vijci M2 x4

Korak 1: Spajanje elektroničkih dijelova

Ovaj put, ovaj korak je vrlo jednostavan jer nam je potrebno samo povezati dva modula kako bismo mogli kontrolirati našu Roombu. Prvi je Bluetooth modul koji može raditi pri 115200 bps. Drugi je 5V regulator snižavanja napona D24V6F5. Napunjena Roomba baterija ima napon od oko 14,4 V, a našem bluetooth modulu je potrebno 5 V pa moramo smanjiti napon baterije na razinu od 5 V pomoću regulatora napona. Regulator D24V6F5 ima efikasnost između 80 i 90% što je vrlo dobra vrijednost u usporedbi s klasičnim linearnim regulatorima koji obično imaju efikasnost ispod 40%. Najlakši način povezivanja ova dva modula je stavljanje u mini ploču i ožičenje prema gore navedenoj shemi ožičenja. Osim toga, sve veze prikazane su na numeriranim fotografijama. Budite oprezni pri spajanju na priključke baterije. Slučajni kratki spoj može oštetiti bateriju!

Korak 2: Upotreba aplikacije Android Control

Razvio sam Android aplikaciju koja vam omogućuje kontrolu robotskog usisavača Roomba 500 serije putem Bluetootha. Moju aplikaciju možete besplatno preuzeti s Google Playa - Roomb Control. Radi sa pametnim telefonima i tabletima.

Kako koristiti aplikaciju Roomb Control:

• dodirnite gornji desni ugao ekrana (3 okomite tačke)
• odaberite karticu "Poveži se"
• dodirnite karticu "BTM222" i nakon nekog vremena trebali biste vidjeti poruku "Povezano s BTM222"
• nakon povezivanja možete kontrolirati svoju Roombu
• ako ne vidite svoj Bluetooth uređaj, dodirnite dugme "Skeniraj za uređaje"
• pri prvoj upotrebi vašeg bluetooth modula, ne zaboravite ga upariti sa svojim pametnim telefonom unosom zadanog koda navedenog u specifikaciji bluetooth modula

Korak 3: Roomba otvoreno sučelje u primjerima

U ovom koraku pronaći ćete primjere uobičajenih naredbi koje se koriste za kontrolu Roombe serije 500. Više informacija o otvorenom sučelju Roomba možete pronaći u ovom dokumentu.

Roomba 500+ može raditi u jednom od četiri načina:

• Potpuni način rada daje vam potpunu kontrolu nad Roombom (nema sigurnosnih ograničenja jer je to za siguran i pasivni način rada)

• Sigurni način rada uvodi neke sigurnosne iznimke kada ne možete kontrolirati sve aktuatore:

  • detekcija pada točka
  • otkrivanje litice pri kretanju naprijed ili nazad
  • punjač priključen i napajan
• Pasivni način rada omogućuje vam da tražite i primate podatke senzora, ali u ovom načinu rada ne možete upravljati Roomba pogonima (motori, svjetla, zvučnici)
• Način rada isključeno kada se napajanje prvi put uključi ili nakon zamjene baterije (čeka se naredba Start)

Siguran i potpuno funkcionalan način rada je siguran način rada koji je preferirani način za daljinsko upravljanje. Da bismo prvo pokrenuli siguran način rada, moramo poslati naredbu 128 koja pokreće otvoreno sučelje, a zatim naredbu 130 (ili 131) da Roombu prebaci u siguran način rada. Ako želimo pokrenuti jedan od ugrađenih načina čišćenja (čišćenje, spot, dock itd.), Trebali bismo poslati treću naredbu s odgovarajućim kodom (Clean-135, Spot-134, Dock-143). Potpuna serijska sekvenca za ove načine rada je sljedeća:

• Postavi siguran način rada - (128, 130)
• Tačka - (128, 130, 134)
• Čisto - (128, 130, 135)
• Priključna stanica - (128, 130, 143)

Ako je Roomba u sigurnom načinu rada, možemo upravljati Roombinim pogonskim kotačima pomoću naredbe 137. Serijski niz od 5 bajtova je sljedeći: (137, Veliki bajt brzine, Mali bajt brzine, Visoki bajt radijusa, Mali bajt radijusa). Primjeri serijskih sekvenci za kontrolu pokreta Roomba:

• Idi naprijed - (137, 100, 0, 128, 0)
• Nazad - (137, 254, 12, 128, 0)
• Skrenite desno - (137, 100, 0, 255, 255)
• Skrenite lijevo - (137, 100, 0, 0, 1)

Alternativno, za kontrolu kretanja robota možemo koristiti naredbu 146. Ova naredba nam omogućava kontrolu PWM-a (Pulse-Width Modulation) za desni i lijevi kotač: (146, desni PWM visoki bajt, desni PWM niski bajt, lijevi PWM visoki bajt, lijevi PWM niži bajt). Primjer upravljanja PWM -om:

• Premjesti gore desno - (146, 0, 130, 0, 255)
• Premjesti gore lijevo - (146, 0, 255, 0, 130)

Naredba 139 kontrolira boje LED dioda. Boju LED -a za čišćenje/napajanje možemo promijeniti postavljanjem vrijednosti bajta boje u serijskom slijedu: (139, LED bitovi, boja, intenzitet). Ako je Color byte postavljen na 0, dobit ćemo zelenu boju. Povećanjem ove vrijednosti dobivamo srednje boje (narančasta, žuta itd.) I crvenu boju za maksimalnu vrijednost 255. Primjeri upravljanja LED diodama:

• zelena - (139, 0, 0, 128)
• narančasta - (139, 0, 128, 128)
• crvena - (139, 0, 255, 128)

Zadnja naredba koju bih želio spomenuti je naredba 140 koja vam omogućava da svirate jednostavne pjesme. Primjeri serijskih sekvenci za sviranje pjesama:

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

Korak 4: RPi udaljena web kamera

Da bih mogao gledati video streaming sa kamere na bilo kojem uređaju spojenom na moju lokalnu mrežu (PC, pametni telefon, tablet itd.), Instalirao sam Motion webcam server. Detalje o tome kako to učiniti možete pronaći u ovom uputstvu. Glavni koraci su sljedeći:

1. Uredite: sudo nano /etc /modules - dodajte na kraju datoteke: bcm2835 -v4l2
2. Install Motion: sudo apt-get install motion
3. Otvorite motion.conf datoteku upisivanjem: sudo nano /etc/motion/motion.conf i postavite video parametre (npr.: Daemon uključen, širina 640, visina 480, framerate 30, webcam_localhost isključen)
4. Omogućite Daemon (uslugu): sudo nano/etc/default/motion i pronađite i promijenite start_motion_daemon = yes.
5. Pokretanje usluge: sudo service motion start ili sudo motion -n -c /etc/motion/motion.conf
6. Sada otvorite web preglednik na računaru ili pametnom telefonu i upišite: RPi IP: 8081 (gdje je "RPi IP" IP vašeg Raspberry Pi -a, a 8081 je zadani port). Primjer: 192.168.1.14:8081. Ako sve funkcionira dobro nakon nekog vremena, trebali biste vidjeti prikaz sa svoje kamere u svom web pregledniku.

Korak 5: Planovi za dalji razvoj

Trenutno je moja Roomba opremljena malom robotskom rukom opisanom u ovom uputstvu. Ovom robotskom rukom možete daljinski upravljati putem Bluetootha iz Android aplikacije. U sljedećem koraku ću koristiti pogled s kamere za daljinsko hvatanje i premještanje objekata na označeni prostor (rad u poluautonomnom načinu rada).

Ako želite vidjeti moje druge projekte vezane za robotiku, posjetite:

• moja web stranica: www.mobilerobots.pl
• facebook: mobilni roboti

Korak 6: Spajanje elektroničkih dijelova - verzija 2 s kućištem

Ako želite izgraditi vlastiti prijenosni prijemnik za upravljanje Roombom, ovaj dodatni korak je za vas. Dodamo još nekoliko elemenata i zatvorit ćemo ih sve u tanko kućište. Glavna komponenta koja će nam trebati u ovom koraku je 8 -pinski mini DIN konektor. Osim toga, trebat će nam prekidač za napajanje i indikator na bazi LED -a i otpornika 10k.

Sada ne morate brinuti o isticanju žica. Bluetooth prijemnik je zatvoren u malom kućištu dimenzija 50x40x20 mm. Ako ga ne želite koristiti, možete ga jednostavno ukloniti iz Roombe povukavši mini DIN utikač.