IOT Lunar Rover Raspberrypi + Arduino: 5 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Этот проект вдохновлен миссией на индийскую луну Chandryaan-2, которая состоится в сентябре 2019 года. Это особая миссия, потому что они собираются приземлиться в том месте, где еще никто не приземлялся. Поэтому, чтобы показать свою поддержку, я решил построить настоящий марсоход на основе изображений марсохода в Интернете. Я был ограничен размером моего 3D-принтера, поэтому мне пришлось внести некоторые небольшие изменения.

Шаг 1. Необходимые компоненты

Это модульная конструкция с двумя платами управления: Arduino и Raspberry Pi. Оба работают независимо друг от друга. Если у вас недостаточно бюджета, вы можете оставить Raspberry Pi и камеру, ровер по-прежнему будет работать через Bluetooth. Raspberry Pi используется только для камеры и управления марсоходом через Wi-Fi и Интернет. Движение марсохода контролируется Arduino. Оба устройства имеют разный блок питания.

Компоненты системы управления

1. Arduino uno
2. L293D Драйвер двигателя расслан
3. 6 двигателей постоянного тока
4. 6 шин (3D-печать)
5. Основная часть + ссылки (3 печатных)
6. 2 серводвигателя
7. Различные насадки (3D-печать)
8. Винты 5 мм, 4 мм, 3 мм и 2 мм
9. Самоконтрящиеся гайки 4 мм и 5 мм
10. Источник питания 7в

Компоненты сетевого управления

1. Рапберри пи
2. Веб-камера USB (для потоковой передачи и записи видео)
3. Камера Pi (для фотографий)
4. Источник питания 5в

Шаг 2: Основной корпус и насадки

Если у вас есть 3D-принтер, вы можете напрямую распечатать все материалы, но если у вас его нет, вы можете использовать ланч-бокс для основного корпуса, а для создания ссылок для механизма рокера тележки вы можете использовать трубы из ПВХ, я оставлю ссылку для вашего использованная литература.

Если вы не хотите, можете оставить насадку, ровер по-прежнему будет работать. Я только что добавил антенну и солнечную батарею, потому что у меня было много времени и запчастей.

CAD-моделирование выполняется в solidworks 2017. Я включил как stl-файлы, так и файлы solidworks, чтобы вы могли вносить изменения в соответствии с вашими пожеланиями или напрямую распечатывать детали. Я использовал ender 3 pro для печати деталей.

Посмотрите видео, чтобы лучше понять, как собрать ровер.

Загрузите код и файлы САПР здесь

Шаг 3: Электромонтаж и схема

Используйте изображение выше, чтобы правильно подключить все двигатели к плате Arduino.

Мы подключим по два мотора с каждой стороны к одному слоту. А если двигатели работают в неправильном направлении, просто поменяйте местами провода, которые должны это исправить.

Для Raspberry pi подключите веб-камеру USB к порту USB, любая камера должна работать, установка не требуется

Подключите модуль Raspicamera к контакту разъема на бораде.

ВАЖНЫЙ

Подача только 5В на Raspberry Pi. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ОДИН ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ РАСПИ И АРДУИНО.

Вы будете жарить свою доску.

Я знаю, что использовать два источника глупо, но я сделал это так, чтобы люди, у которых не было распи и камеры, также могли его построить.

Шаг 4: Управление ровером

Есть два режима управления: один через Bluetooth с помощью устройства Android, другой через Wi-Fi и Интернет.

Локальное соединение Bluetooth

Для этого вам нужно будет загрузить приложение Bluetooth из игрового магазина и подключиться к роверу.

Для управления Wi-Fi и интернетом

Это немного сложно, потому что для этого мы будем использовать Raspberry Pi. Сначала вам нужно подключиться к raspberry pi через SSH через подключение к удаленному рабочему столу. Затем запустите сценарий Rovercontol, он попросит вас подключиться к плате ardruino через Bluetooth, после этого откроется окно, и теперь используйте клавиши w, a, s, d для управления марсоходом и нажмите j, чтобы остановить его.

Чтобы управлять камерой, запустите скрипт веб-камеры, он запустит видео в реальном времени, чтобы сделать неподвижное изображение, используйте эту команду в окне терминала.

raspistill -v -o test.jpg

Обе камеры работают независимо друг от друга и могут использоваться одновременно.

Чтобы настроить RaspiCam, нажмите здесь

Скрипт веб-камеры использует Opencv 3, работающий на Python 3, для настройки, щелкните здесь

Шаг 5: ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Это первая часть проекта: я модернизирую марсоход и добавлю автономное самоуправление, и, наконец, я сделаю посадочный модуль, который я запущу с неба и попытаюсь автоматически приземлиться, как если бы он приземлился на Луне.

Не стесняйтесь задавать любые вопросы в комментариях и сомнениях, я отвечу как можно скорее.