Inspektor Roomba: 6 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:37

Većina nas koristi robote iRobot Roomba samo za usisavanje, ali malo njih zna da je to izvrsna baza za nove robotske projekte. Svi proizvođači trebali bi isprobati Roomba Open Interface (OI) kako bi saznali koliko je jednostavno upravljati ovim robotom. U ovoj uputi naučit ćete kako dodati neke korisne značajke u svoj Roomba. 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 daljnjeg razvoja ovog projekta.

Dijelovi potrebni u ovom projektu:

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 s kućištem:

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

proširena verzija:

1. Malina Pi 3 x1
2. RPi bakreni hladnjak x1
3. USB WiFi adapter x1
4. mikro SD kartica 8 GB ili veća x1
5. RPi kamera - objektiv riblje oko x1
6. Torbica 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 je put ovaj korak vrlo jednostavan jer samo trebamo spojiti dva modula kako bismo mogli upravljati našom Roombom. Prvi je Bluetooth modul koji može raditi pri 115200 bps. Drugi je 5V regulator snižavanja napona D24V6F5. Napunjena Roomba baterija ima napon od oko 14,4V, a našem bluetooth modulu treba 5V pa moramo smanjiti napon baterije na razinu od 5V pomoću regulatora napona. Regulator D24V6F5 ima učinkovitost između 80 i 90% što je vrlo dobra vrijednost u usporedbi s klasičnim linearnim regulatorima koji obično imaju učinkovitost ispod 40%. Najlakši način povezivanja ova dva modula je njihovo 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!

2. korak: Upotreba aplikacije Android Control

Razvio sam Android aplikaciju koja vam omogućuje upravljanje robotskim usisavačem 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 kut zaslona (3 okomite točke)
• odaberite karticu "Poveži se"
• dodirnite karticu "BTM222" i nakon nekog vremena trebali biste vidjeti poruku "Povezano s BTM222"
• nakon povezivanja možete upravljati svojom Roombom
• ako ne vidite svoj Bluetooth uređaj, dodirnite gumb "Traži uređaje"
• prilikom prve uporabe 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 upravljanje Roomba serijom 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 iznimke vezane uz sigurnost kada ne možete kontrolirati sve aktuatore:

  • otkrivanje pada kotača
  • otkrivanje litice tijekom kretanja naprijed ili natrag
  • punjač priključen i napajan
• Pasivni način rada omogućuje vam da tražite i primate podatke senzora, ali u ovom načinu rada ne možete upravljati pokretačima Roombe (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. Za pokretanje sigurnog načina rada prvo 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 (čisto, na licu mjesta, pristanište itd.), Trebali bismo poslati treću naredbu s odgovarajućim kodom (Clean-135, Spot-134, Dock-143). Cijeli serijski niz za ove načine rada je sljedeći:

• Postavi siguran način rada - (128, 130)
• Točka - (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. Cijeli niz od 5 bajtova je sljedeći: (137, Velocity high byte, Velocity low byte, Radius high byte, Radius low byte). 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 ulijevo - (137, 100, 0, 0, 1)

Alternativno, za upravljanje kretanjem robota možemo koristiti naredbu 146. Ova naredba omogućuje nam kontrolu PWM (Pulse-Width Modulation) za desno i lijevo kotač: (146, desni PWM visoki bajt, desni PWM niski bajt, lijevi PWM visoki bajt, lijevi PWM niski bajt). Primjer upravljanja PWM -om:

• Premjesti gore desno - (146, 0, 130, 0, 255)
• Pomakni 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 posredne boje (narančasta, žuta itd.) I crvenu boju za najveću 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 omogućuje sviranje jednostavnih pjesama. 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

Kako bih mogao gledati video streaming sa kamere na bilo kojem uređaju spojenom na moju lokalnu mrežu (računalo, pametni telefon, tablet itd.), Instalirao sam Motion web server poslužitelj. Pojedinosti o tome kako to učiniti možete pronaći u ovom Uputu. Glavni koraci su sljedeći:

1. Uređivanje: sudo nano /etc /modules - dodajte na kraju datoteke: bcm2835 -v4l2
2. Install Motion: sudo apt-get install motion
3. Otvorite datoteku motion.conf upisivanjem: sudo nano /etc/motion/motion.conf i postavite video parametre (npr.: daemon uključen, širina 640, visina 480, broj sličica u sekundi 30, web kamera_localhost isključena)
4. Omogućite Daemon (uslugu): sudo nano/etc/default/motion te 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 računalu ili pametnom telefonu i upišite: RPi IP: 8081 (gdje je "RPi IP" IP vašeg Raspberry Pi -a, a 8081 zadani port). Primjer: 192.168.1.14:8081. Ako sve funkcionira dobro nakon nekog vremena, trebali biste vidjeti pogled s kamere u svom web pregledniku.

Korak 5: Planovi za daljnji razvoj

Trenutno je moja Roomba opremljena malom robotskom rukom opisanom u ovim uputama. Ovom robotskom rukom može se daljinski upravljati putem bluetootha iz Android aplikacije. U sljedećem koraku koristit ću pogled s kamere za daljinsko hvatanje i premještanje objekata na označeni prostor (rad u polu-autonomnom 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 -polni mini DIN konektor. Osim toga, trebat će nam prekidač za uključivanje i indikator temeljen na LED -u i otporniku 10k.

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