Na tržištu postoji mnogo uređaja s kojima možete pratiti stanje životinje zaključane u stanu ili kući. Nedostatak ovih uređaja je njihova stacionarnost. Naravno, ako je, na primjer, pas u istoj sobi, onda to nije problem, ali ako se on kreće po kući, a možda i oko mjesta, tada za praćenje njegovog stanja trebate postaviti kamere u cijeloj kući / stanu / mjestu.
Kako se ne bi objesili kamerama, Master je napravio mobilni uređaj koji je daljinski upravljan pametnim telefonom.
Alati i materijali:
-Težak uno;
-Raspberry Pi;
-CNC štit;
- pokretač koračnog motora A4988 - 4 kom;
-Pi kamera;
-Ultrazonski senzor udaljenosti;
-AKB 11.1V;
-Step motor NEMA 17 - 2 kom;
- stabilizator napona UBEC 5V;
-Vola promjera 7 cm - 2 kom;
- valjci -2 kom;
-Krepezh;
-Kompjuter sa softverom;
-3D pisač;
-Akril;
-Laser rezač;
Prvi korak: Projekt
Uređaj je isprva dizajniran u programu Fusion 360. Robot ima sljedeće značajke:
-To se može kontrolirati putem aplikacije na Internetu. To korisniku omogućuje povezivanje robot iz bilo kojeg mjesta na svijetu.
-Ugrađena kamera koja usmjerava video na pametni telefon pomaže korisniku u manevriranju oko kuće i interakciji s kućnim ljubimcem.
-Dodatna zdjela za poslastice, kojom možete svom ljubimcu dati poslasticu.
Raspberry Pi se ovdje koristi za povezivanje s Internetom jer ima ugrađeni Wi-Fi modul.
Arduino se koristi za zapovjedništvo koračnih motora.
Drugi korak: 3D ispis, lasersko rezanje
Neke dijelove koji se koriste u ovom projektu, majstor je naručio u radionici. Prvo su modelirani u Fusion 360, a potom izrađeni pomoću 3D pisača i laserskog rezača.
Dijelovi za 3D ispis:
Držač stepera x 2 kom.
Vision sustav nosača x 1 kom.
Elektronika Standoff x 4 kom.
Okomiti razmaknik x 4 kom.
Pojačanje šasije x 2 kom.
Tretirajte poklopac zdjele x 1 kom.
Tretirajte zdjelu x 1 kom.
Stražnji nosač stepena x 1 kom.
Disk za namatanje x 1 kom.
Dijelovi laserskog rezanja
Donja ploča x 1 kom.
Gornja ploča x 1 kom.
Arhivirana mapa koja sadrži sve STL datoteke i datoteke za lasersko rezanje nalazi se dolje.
3dprints.rar
lasercutting.pdf
Treći korak: izgradite platformu
Čim se svi detalji ispisuju i izrežu, majstor započinje sastavljanje. Dizajnirani nosač koračnog motora dizajniran je za model NEMA 17. Prođite osovinu motora kroz otvor i pričvrstite ga pričvrsnim vijcima. Nakon toga oba motora moraju biti čvrsto pričvršćena na držače.
M4 vijci koriste se za pričvršćivanje držača na donju ploču s laserskim rezom.Prije pričvršćivanja maticama potrebno je ojačati trake za ojačavanje.
Akrilna ploča ima dva dijela koja su urezana ispod kotača. Kotači koji se koriste imaju promjer od 7 cm i isporučeni su s postavljenim vijcima koji su bili pričvršćeni na stepenaste osovine od 5 mm. Provjerite jesu li kotači čvrsto učvršćeni i ne okreću se na osovini.
Da bi se podvozje moglo nesmetano kretati, valjci su instalirani ispred i iza uređaja. To ne samo da sprečava da se robot prevrne, već vam omogućuje i slobodno okretanje šasije u bilo kojem smjeru. Valjci se isporučuju u različitim veličinama, posebno se isporučuju s jednim rotacijskim vijkom, koji je fiksiran na bazu. Za podešavanje visine majstor je upotrijebio distančnike.
Četvrti korak: elektronika
Sada možete nastaviti s ugradnjom elektroničkog dijela. Rupe u akrilnoj ploči usklađene su s montažnim otvorima Arduino i Raspberry Pi. Korištenjem 3D ispisanih regala, elektronika se montira neposredno iznad akrilnih ploča, tako da je sav višak ožičenja uredno skriven ispod. Arduino i Raspberry Pi učvršćeni su maticama i vijcima M3. Nakon pričvršćivanja Arduino-a, instalira se stepper pokretački motor i žice su spojene u sljedećoj konfiguraciji:
Lijevi motor u X osi X vozača
Desni motor do upravljačkog osi Y vozača
Nakon spajanja stepper motora, on povezuje Arduino u Raspberry Pi pomoću Arduino USB kabela, dok je prednja strana robota bočna strana na kojoj je Raspberry Pi instaliran.
Glavni izvor informacija za promatračkog robota je vid. Čarobnjak je odlučio koristiti Picamera kompatibilnu s Raspberry Pi da bi videozapise mogli pregledavati korisnicima putem Interneta. Instaliran je i ultrazvučni senzor udaljenosti da se izbjegnu prepreke kada robot djeluje autonomno. Oba su senzora pričvršćena vijcima na držač.
Picamera se priključuje u luku Raspberry Pi. Ultrazvučni senzor je povezan kako slijedi:
VCC ultrazvučni senzor - 5V CNC štit
GND - GND
TRIG na X + zavrtanj za zaključavanje
ECHO - Y + krajnji pin CNC ekran
Peti korak: instalirajte vrh
Pričvršćuje kamkorder na prednji dio gornje ploče. Stupni motor je pričvršćen straga. Otvorit će poklopac spremnika s poslasticom.
Pričvršćuje četiri stalka na donju ploču. Na stalke pričvršćuje gornju akrilnu ploču. Pričvršćuje šalicu na ploču.
Instalira poklopac. Poklopac se jednostavno otvara. Na osovinu gornjeg stepenastog motora postavljen je svitak. Oko koluta namotana je ribarska linija. Drugi kraj linije pričvršćen je na poklopac. Kad se motor počne okretati, ribolovna linija namotana je na bubanj i otvori se poklopac.
Korak šesti: Oblak
Zatim morate stvoriti baze podataka za sustav da biste mogli komunicirati s robotom iz svoje mobilne aplikacije s bilo kojeg mjesta na svijetu. Kliknite na sljedeću vezu (Google firebase) koja će vas dovesti do Firebase stranice (prijavite se svojim Google računom). Kliknite gumb Početak rada za otvaranje Firebase konzole. Zatim trebate kreirati novi projekt klikom na „Dodaj projekt“ i ispunite zahtjeve za redom (ime, podatke itd.), A završite klikom na gumb „Stvori projekt“.
U izborniku na lijevoj strani odaberite "baza podataka". Zatim kliknite gumb "Stvori bazu podataka", odaberite opciju "testni način rada". Postavite "bazu podataka u stvarnom vremenu" umjesto "oblačnu vatru" klikom na padajući izbornik pri vrhu. Odaberite karticu "pravila" i promijenite "false" u "true". Tada morate kliknuti na karticu "podaci" i kopirati URL baze podataka.
Posljednje što treba učiniti je kliknuti na ikonu zupčanika pored pregleda projekta, zatim u „postavkama projekta“ odabrati karticu „servisni računi“, konačno kliknite „Tajne baze podataka“ i upisati siguran kôd za svoju bazu podataka. Ispunjavanjem ovog koraka uspješno ste stvorili svoju bazu podataka u oblaku, kojoj se može pristupiti sa vašeg pametnog telefona i pomoću programa Raspberry Pi.
Sedmi korak: aplikacija za pametne telefone
Sljedeći dio je aplikacija za pametne telefone. Čarobnjak je odlučio pomoću MIT App Inventor koristiti vlastiti program. Za upotrebu izrađene aplikacije prvo otvorite sljedeću vezu (MIT izumitelj aplikacije)što će dovesti do njihove web stranice. Zatim kliknite "stvori aplikacije" na vrhu zaslona i prijavite se na svoj Google račun.
Dalje, morate preuzeti datoteku koja je navedena u nastavku.Otvorite karticu "projekti" i kliknite "Uvezi projekt (.aia) s mog računala", a zatim odaberite datoteku koju ste upravo preuzeli i kliknite "U redu". U prozoru komponente pomaknite se prema dolje dok ne vidite "FirebaseDB1", kliknite na nju i promijenite "FirebaseToken", "FirebaseURL" u vrijednosti iznad kopirane. Nakon dovršetka ovih koraka možete preuzeti i instalirati aplikaciju. Aplikaciju možete preuzeti izravno na svoj telefon klikom na karticu "Build" i klikom na "App (unesite QR kôd za .apk)", zatim skeniranje QR koda sa vašeg pametnog telefona ili klikom na "App (save .apk to my računalo)"
IOT_pet_monitoring_system.rar
Osmi korak: Programiranje maline Pi
Raspberry Pi koristi se iz dva glavna razloga.
Video prijenos uživo prenosi s robota na web poslužitelj. Korisnik može ovaj stream pogledati putem mobilne aplikacije.
Čita ažurirane naredbe u Firebase bazi i upućuje Arduinoa da izvrši potrebne zadatke.
Već postoji detaljan vodič koji možete pronaći kako biste konfigurirali svoj Raspberry Pi za prijenos uživo. ovdje, Upute se svode na tri jednostavne naredbe. Uključite Raspberry Pi, otvorite terminal i unesite sljedeće naredbe.
git klon https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interface
./install.shNakon dovršetka instalacije ponovo pokrenite Pi i možete pristupiti streamu pretraživanjem http: // IP adrese vašeg Pi u bilo kojem web pregledniku.
Nakon postavljanja emisije uživo, morat ćete preuzeti i instalirati određene biblioteke kako biste mogli koristiti bazu podataka u oblaku. Otvorite terminal na vašem Pi i unesite sljedeće naredbe:
sudo pip zahtjevi za instalaciju == 1.1.0
sudo pip instalirati python-firebasePreuzmite datoteku python u nastavku i spremite je u svoj Raspberry Pi. U četvrtom kôdu promijenite COM port na ulaz na koji je Arduino povezan. Zatim promijenite URL u liniji 8 u URL Firebase o kojem ste pisali ranije. Konačno, pokrenite program kroz terminal. Ovaj program prima naredbe iz baze podataka u oblaku i prenosi ih u Arduino putem serijske veze.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py
Korak devet: Arduino programiranje
Arduino prima signal od Pi-a i daje naredbu izvršnim pogonima da izvrše potrebne zadatke. Preuzmite Arduino kod priložen u nastavku i prenesite ga na Arduino. Nakon programiranja Arduino-a, povežite ga s jednim od Pi-ovih USB ulaza koristeći namjenski USB kabel.
final.rar
Korak deseti: Prehrana
Uređaj će raditi na litij-polimernoj bateriji. Napajanje baterije ide izravno na CNC ekran kako bi se napajali motori, a pomoću drugog sabirnika, na 5-voltni UBEC, napajanje Raspberry Pi putem GPIO pinova. 5V od UBEC-a je spojeno na 5V pin Raspberry Pi, a GND iz UBEC-a je spojeno na GND pin na Pi.
Korak jedanaesti: Povežite se
Sučelje aplikacije omogućuje vam kontrolu nad promatračkim robotom, kao i emitiranje emisija uživo iz ugrađene kamere. Da biste se povezali s robotom, morate biti sigurni da imate stabilnu internetsku vezu, a zatim jednostavno unesite IP adresu Raspberry Pi u tekstni okvir i kliknite gumb za ažuriranje. Nakon toga na ekranu će se prikazati prijenos uživo i moći će se kontrolirati različite funkcije robota.
Sad kad je robot za gledanje kućnih ljubimaca u potpunosti sastavljen, zdjelu možete napuniti poslasticom za pse.
Prema majstoru, čim je pas nadvladao početni strah od ovog pokretnog predmeta, ona je potjerala robota oko kuće. Ugrađena kamera pruža dobar širokokutni pogled na okolinu.
