Инспектор Румба: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Повечето от нас използват роботи iRobot Roomba само за вакуумиране, но малцина знаят, че това е чудесна база за нови роботизирани проекти. Всички производители трябва да изпробват Roomba Open Interface (OI), за да разберат колко лесно е да управлявате този робот. В тази инструкция ще научите как да добавите някои полезни функции към вашата Roomba. В началото ще опиша как да управлявате дистанционно Roomba чрез bluetooth и приложението за Android. По -късно ще ви покажа как да стартирате видео стрийминг на базата на RPi и накрая ще очертая плана за по -нататъшно развитие на този проект.

Необходими части в този проект:

1. Bluetooth модул BTM-222 или друг, работещ при скорост 115200 бода x1
2. 5V регулатор на понижаващо напрежение D24V6F5 x1
3. мини макет x1
4. Няколко жици

версия с корпус:

1. 8 -пинов мини DIN конектор x1
2. превключвател за захранване x1
3. LED 3 mm x1
4. резистор 10k x1
5. малък корпус 50x40x20 mm x1

разширена версия:

1. Raspberry Pi 3 x1
2. Меден радиатор RPi x1
3. USB WiFi адаптер x1
4. micro SD карта 8GB или по -голяма x1
5. RPi камера - обектив с рибено око x1
6. Калъф за RPi x1
7. Батерия с голям капацитет 5V (поне 10 Ah) x1
8. Парче пластмасова скоба x1
9. Гайки и болтове M2 x4

Стъпка 1: Свързване на електронни части

Този път тази стъпка е много проста, защото трябва само да свържем два модула, за да можем да управляваме нашата Roomba. Първият е Bluetooth модул, който може да работи при 115200 bps. Вторият е 5V регулатор на понижаващо напрежение D24V6F5. Заредената батерия Roomba има напрежение от около 14.4V, а нашият Bluetooth модул се нуждае от 5V, така че трябва да намалим напрежението на батерията до ниво от 5V с помощта на регулатор на напрежението. Регулаторът D24V6F5 има ефективност между 80 и 90%, което е много добра стойност в сравнение с класическите линейни регулатори, които обикновено имат ефективност под 40%. Най -лесният начин да свържете тези два модула е да ги поставите в мини платка и окабеляване съгласно схемата на свързване, както е посочено по -горе. Освен това всички връзки са показани в номерирани снимки. Бъдете внимателни, когато свързвате към клемите на акумулатора. Случайното късо съединение може да повреди батерията!

Стъпка 2: Използване на приложението за управление на Android

Разработих приложение за Android, което ви позволява да управлявате роботизиран вакуум Roomba 500 от серия чрез Bluetooth. Можете да изтеглите приложението ми безплатно от Google Play - Roomb Control. Работи както със смартфони, така и с таблети.

Как да използвате приложението Roomb Control:

• докоснете горния десен ъгъл на екрана (3 вертикални точки)
• изберете раздела „Свързване“
• докоснете раздела „BTM222“и след известно време трябва да видите съобщението „Свързан с BTM222“
• след свързване можете да контролирате вашата Roomba
• ако не виждате вашето Bluetooth устройство, докоснете бутона „Сканиране за устройства“
• при първото използване на вашия Bluetooth модул, моля, не забравяйте да го свържете с вашия смартфон, като въведете кода по подразбиране, даден в спецификацията на Bluetooth модула

Стъпка 3: Отворен интерфейс на Roomba в примери

В тази стъпка ще намерите примери за общи команди, използвани за управление на Roomba серия 500. Можете да намерите повече информация за Roomba Open Interface в този документ.

Roomba 500+ може да работи в един от четирите режима:

• Пълният режим ви дава пълен контрол над Roomba (без ограничения за безопасност, тъй като е за безопасен и пасивен режим)

• Безопасният режим въвежда някои изключения, свързани с безопасността, когато не можете да управлявате всички задвижвания:

  • откриване на падане на колело
  • откриване на скала при движение напред или назад
  • зарядното е включено и захранвано
• Пасивният режим ви позволява да заявявате и получавате сензорни данни, но в този режим не можете да управлявате задвижващите механизми на Roomba (двигатели, светлини, високоговорители)
• Изключен режим при първоначално включване на захранването или след смяна на батерията (изчакване на командата Старт)

Сигурен и напълно функционален режим на работа е безопасен режим, който е предпочитаният режим за дистанционно управление. За да стартираме безопасен режим първо трябва да изпратим команда 128, която стартира отворения интерфейс, а след това команда 130 (или 131), за да поставим Roomba в безопасен режим. Ако искаме да стартираме един от вградените режими на почистване (почистване, спот, док и т.н.), трябва да изпратим третата команда с подходящ код (Clean-135, Spot-134, Dock-143). Пълната серийна последователност за тези режими е следната:

• Задайте безопасен режим - (128, 130)
• Точково - (128, 130, 134)
• Чисто - (128, 130, 135)
• Док - (128, 130, 143)

Ако Roomba е в безопасен режим, можем да управляваме задвижващите колела на Roomba, като използваме команда 137. Пълната 5 -байтова серийна последователност е следната: (137, стар байт на скоростта, нисък байт на скоростта, висок байт на радиус, нисък байт на радиус). Примери за серийни последователности за управление на движението Roomba:

• Напред - (137, 100, 0, 128, 0)
• Назад - (137, 254, 12, 128, 0)
• Завийте надясно - (137, 100, 0, 255, 255)
• Завийте наляво - (137, 100, 0, 0, 1)

Като алтернатива за управление на движението на робота можем да използваме команда 146. Тази команда ни позволява да контролираме PWM (Pulse-Width Modulation) за дясно и ляво колело: (146, десен PWM висок байт, десен PWM нисък байт, ляв PWM висок байт, ляв ШИМ нисък байт). Пример за управление на ШИМ:

• Преместване горе вдясно - (146, 0, 130, 0, 255)
• Преместване горе вляво - (146, 0, 255, 0, 130)

Командата 139 контролира цветовете на светодиодите. Можем да променим цвета за почистване/захранване на светодиода, като зададем стойността на цветовия байт в последователна последователност: (139, светодиодни битове, цвят, интензивност). Ако Цветният байт е зададен на 0, получаваме зелен цвят. Чрез увеличаване на тази стойност получаваме междинни цветове (оранжево, жълто и т.н.) и червен цвят за максималната стойност 255. Примери за управление на светодиодите:

• зелено - (139, 0, 0, 128)
• оранжево - (139, 0, 128, 128)
• червено - (139, 0, 255, 128)

Последната команда, която бих искал да спомена, е командата 140, която ви позволява да свирите прости песни. Примери за серийни последователности за възпроизвеждане на песни:

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

Стъпка 4: RPi отдалечена уеб камера

За да мога да гледам поточно видео от камерата на всяко устройство, свързано към локалната ми мрежа (компютър, смартфон, таблет и т.н.), инсталирах сървър за уеб камера Motion. Можете да намерите подробности за това как да направите това в тази инструкция. Основните стъпки са както следва:

1. Редактиране: sudo nano /etc /modules - добавете в края на файла: bcm2835 -v4l2
2. Инсталиране на движение: sudo apt-get install motion
3. Отворете файла motion.conf, като въведете: sudo nano /etc/motion/motion.conf и зададете видео параметри (напр.: демон включен, ширина 640, височина 480, скорост на кадрите 30, уеб камера_локален хост изключен)
4. Активирайте демона (услуга): sudo nano/etc/default/motion и намерете и променете start_motion_daemon = да.
5. Стартиране на услугата: sudo service motion start или sudo motion -n -c /etc/motion/motion.conf
6. Сега отворете уеб браузъра на вашия компютър или смартфон и въведете: RPi IP: 8081 (където "RPi IP" е IP на вашия Raspberry Pi, а 8081 е портът по подразбиране). Пример: 192.168.1.14:8081. Ако всичко работи добре след известно време, трябва да видите изгледа от камерата във вашия уеб браузър.

Стъпка 5: Планове за по -нататъшно развитие

В момента моята Roomba е оборудвана с малка роботизирана ръка, описана в тази инструкция. Тази роботизирана ръка може да се управлява дистанционно чрез Bluetooth от приложението за Android. В следващата стъпка ще използвам изглед от камерата за дистанционно захващане и преместване на обекти в маркираното пространство (работа в полуавтономен режим).

Ако искате да видите другите ми проекти, свързани с роботиката, моля, посетете:

• моят уебсайт: www.mobilerobots.pl
• facebook: мобилни роботи

Стъпка 6: Свързване на електронни части - Версия 2 с корпус

Ако искате да създадете свой собствен подвижен приемник за управление на Roomba, тази допълнителна стъпка е за вас. Добавяме още няколко елемента и ще ги затворим всички в тънък корпус. Основният компонент, който ще ни е необходим в тази стъпка, е 8 -пинов мини DIN конектор. Освен това ще се нуждаем от превключвателя за захранване и индикатора на базата на LED и резистор 10k.

Сега не е нужно да се притеснявате, че ще стърчите кабели. Bluetooth приемникът е затворен в малък корпус с размери 50x40x20 mm. Когато не искате да го използвате, лесно можете да го извадите от Roomba, като дърпате мини DIN щепсела.