Pretvarjanje vaše Roombe v Mars Rover: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

1. korak: Zberite svoje materiale

Za dokončanje tega projekta boste morali zbrati naslednje materiale:

1 Roomba Robot

1 Raspberry Pi komplet

1 videokamera

Dostop do MATLAB -a

2. korak: Prenesite orodjarne Roomba za MATLAB

Zaženite naslednjo kodo, če želite namestiti potrebna orodjarna za dokončanje tega projekta.

funkcija roombaInstall

clc;

% seznam datotek za namestitev

files = {'roomba.m', 'roombaSim.m', 'roombaSimGUI.m', 'roombaSimGUI.fig'};

% lokacije za namestitev

options = weboptions ('CertificateFilename', ''); % mu povejte, naj prezre zahteve za potrdila

server = 'https://ef.engr.utk.edu/ef230/projects/roomba-f2016/install/';

dlgTitle = 'Namestitev/posodobitev Roombe';

% prikaz namena in prejem potrditve

poziv = {

'Ta program bo prenesel te datoteke EF 230 Roomba:'

''

strjoin (datoteke, '')

''

'v to mapo:'

''

cd

''

'Ali želite nadaljevati? '

};

pisk;

yn = questdlg (poziv, …

dlgTitle,…

„Da“, „Ne“, „Da“);

če ~ strcmp (yn, 'Da'), vrni; konec

% dobite seznam obstoječih datotek

obstoječe datoteke = datoteke (cellfun (@exist, files)> 0);

če je ~ isempty (obstoječi_datoteke)

% se prepričajte, da jih je res v redu zamenjati

prompt = {'Zamenjate te datoteke:'

''

strjoin (obstoječi_datoteka, '')

''

'V redu za zamenjavo?'

};

pisk;

yn = questdlg (poziv, …

dlgTitle,…

„Da“, „Ne“, „Da“);

če ~ strcmp (yn, 'Da'), vrni; konec

konec

% prenesite datoteke

cnt = 0;

za i = 1: dolžina (datoteke)

f = datoteke {i};

disp (['Prenos' f]);

poskusite

url = [strežnik f];

websave (f, url, možnosti); % dodanih možnosti za preprečitev varnostnih napak

cnt = cnt + 1;

ulov

disp (['Napaka pri nalaganju' f]);

lutka = [f '.html'];

če obstaja (lažna, 'datoteka') == 2

izbriši (lutka)

konec

konec

konec

če je cnt == dolžina (datoteke)

msg = 'Namestitev je uspela';

waitfor (msgbox (msg, dlgTitle));

drugače

msg = 'Napaka pri namestitvi - za podrobnosti glej ukazno okno';

waitfor (errordlg (msg, dlgTitle));

konec

end %roombaInstall

3. korak: Povežite se s svojo Roombo

Zdaj je čas, da se povežete z Roombo prek WiFi. Z dvema prstoma hkrati pritisnite gumb Dock in Spot, da vklopite ali ponastavite napravo Roomba. Nato zaženite kodo r = roomba (# vaše Roombe) v ukaznem oknu programa MATLAB, da se povežete z vašim robotom. Ko izvedete ta ukaz, mora biti vaša naprava Roomba pripravljena za uporabo.

4. korak: Izberite, kako želite upravljati svojo Roombo

Roombo lahko upravljate na dva načina: samostojno ali s pomočjo pametnega telefona kot krmilnika.

Če se odločite za avtonomno vožnjo z Roombo, boste morali uporabiti tri vgrajene senzorje: senzorje pečine, senzorje udarcev in senzorje svetlobe.

Če želite uporabljati pametni telefon, morate najprej povezati pametni telefon z računalnikom, tako da sledite spodnjim korakom.

OPOMBA: Za pravilno povezavo morata biti računalnik in pametni telefon v istem omrežju WiFi!

1. Prenesite aplikacijo MATLAB iz trgovine z aplikacijami v svoji napravi.

2. V ukazno okno vnesite "konektor vklopljen" in nastavite geslo, ki ga boste morali vnesti v obe napravi.

3. Po tem vam MATLAB posreduje IP naslov vaših računalnikov. V aplikaciji MATLAB na pametnem telefonu morate odpreti stran z nastavitvami in dodati računalnik z danim naslovom IP in geslom, ki ste ga vnesli prej.

4. V ukazno okno v računalniku vnesite kodo m = mobiledev in to bi moralo inicializirati vaš pametni telefon kot krmilnik za vašo Roombo.

5. Računalnik in pametni telefon morata biti pripravljena.

5. korak: Vozite svojo Roombo

Zdaj, ko imate vsa potrebna orodja za izdelavo vašega Mars Roverja, ste pripravljeni ustvariti svojo kodo. Spodaj smo priložili primer kode za avtonomno vožnjo in vožnjo s pametnim telefonom.

Avtonomna vožnja

funkcija Explore_modified (r)

%vhodnih argumentov: 1 predmet roomba, r

%izhodnih argumentov: nič

%opis:

%funkcija uporablja neskončno zanko while za avtonomijo

%raziskovanja okolice bota.

%

%funciton daje roombi tudi navodila, kaj naj naredi

%naslednjih situacij: kolesa izgubijo stik s tlemi, an

%objekta je zaznan pred ali na strani bota in a

%nenaden padec je zaznan pred ali na strani bota.

%

%tipičnih navodil vključuje ukaze za premik, namenjene povečanju

%raziskovanja ali izogibanja zaznani nevarnosti in ukazi za komunikacijo

%informacij o odkritjih botov (slike), položaju (graf), %in stanje (nasedlo opozorilo) z uporabnikom prek matlaba in/ali e -pošte. Več

%zvočnih ukazov je dodanih za uživanje.

%nastavitev e -poštnih zmogljivosti

mail = '[email protected]';

geslo = 'EF230Roomba';

setpref ('Internet', 'SMTP_Server', 'smtp.gmail.com');

setpref ('Internet', 'E_mail', pošta);

setpref ('Internet', 'SMTP_Uporabniško ime', pošta);

setpref ('Internet', 'SMTP_Password', geslo);

rekviziti = java.lang. System.getProperties;

props.setProperty ('mail.smtp.starttls.enable', 'true');

props.setProperty ('mail.smtp.auth', 'true');

props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.class', 'javax.net.ssl. SSLSocketFactory');

props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.port', '465');

% r = roomba (19)

r.beep ('G2 ^^, G2 ^^, G2 ^^, G2 ^^, A2 ^^, A2 ^^, G1 ^^, E1 ^^, C2 ^^, C2 ^^, C1 ^^, C1 ^^, D1 ^^, C1 ^^, D2 ^^, E4 ^^, G2 ^^, G2 ^^, G2 ^^, G2 ^^, A2 ^^, A2 ^^, G1 ^^, E1 ^^, C2 ^^, C2 ^^, C2 ^^, E1 ^^, E1 ^^, E1 ^^, D1 ^^, C4 ^^ ');

v = 0,1;

odraža_datum = 2700; %nastavljena referenčna vrednost senzorjev pečine

lightBumper_datum = 200; %nastavljena referenčna vrednost senzorjev odbijača

pos = [0, 0]; %spremenljivka za shranjevanje položaja z inicializirano referenčno točko

kot = 0; %nastavljen referenčni kot

neopredeljeno = 0; %neto premik kota

i = 2; %iterator za dodajanje vrstic spremenljivki shranjevanja položaja

dist = 0;

r.setDriveVelocity (v, v); %zagon roombe naprej

medtem ko je res

Cliff = r.getCliffSensors;

Bump = r.getBumpers;

Light = r.getLightBumpers;

RandAngle = randi ([20, 60], 1); %ustvari 1 naključni kot med 20 in 60 stopinjami. Uporablja se za preprečevanje zagozditve bota v zanki

%Kaj storiti, če eno ali več koles izgubi stik s podlago:

%ustavite gibanje, pošljite opozorilno e -poštno sporočilo s sliko okolice, %in vprašajte uporabnika, ali naj nadaljuje ali počaka na pomoč

če je Bump.rightWheelDrop == 1 || Bump.leftWheelDrop == 1

r.stop

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.beep ('F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^, F#1 ^^, C1 ^^ ')

img = r.getImage;

imwrite (img, 'stuck.png');

%--------------------------

imfile = 'stuck.png';

position = savepos (pos);

%---------------------------

sendmail (pošta, 'POMOČ!', 'Naseden sem na pečini!', {imfile, položaj})

list = {'Nadaljuj', 'Ustavi'};

idx = menu ('Kaj naj storim?', seznam);

če je idx == 2

prekiniti

konec

%Kaj storiti, če je pred botom zaznan predmet:

%stop, premaknite se nazaj, fotografirajte in opozorite uporabnika na odkritje

%po e -pošti, obrnite se za 90 stopinj in nadaljujte z raziskovanjem

elseif Light.leftCenter> lightBumper_datum || Light.rightCenter> lightBumper_datum || Bump.front == 1

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.beep ('A1^, A1^, A4^, A2^, G2^, G2^, G4^, Bb2^, Bb2^, Bb3.5^, G1^, A8^')

img = r.getImage;

imwrite (img, 'FrontBump.png')

%--------------------------

imfile = 'FrontBump.png';

position = savepos (pos);

%---------------------------

sendmail (pošta, 'Opozorilo!', 'Našel sem nekaj!', {imfile, položaj})

kot = 90;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Kaj storiti, če je objekt odkrit levo od bota:

%stop, obrnite se proti predmetu, naredite varnostno kopijo, fotografirajte, opozorilo

%uporabnikov odkritja po e -pošti, obrnite se za 90 stopinj in nadaljujte z raziskovanjem

elseif Light.leftFront> lightBumper_datum || Light.left> lightBumper_datum || Bump.left == 1

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

kot = 30;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.beep ('A4^, A4^, G1^, E1^, C3.5^, C2 ^^, C1^, C1^, C2^, D2^, D2^, E8^')

img = r.getImage;

imwrite (img, 'LeftBump.png')

%--------------------------

imfile = 'LeftBump.png';

position = savepos (pos);

%---------------------------

sendmail (pošta, 'Opozorilo!', 'Našel sem nekaj!', {imfile, položaj})

kot = -90;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Kaj storiti, če je objekt odkrit desno od bota:

%stop, obrnite se proti predmetu, naredite varnostno kopijo, fotografirajte, opozorilo

%uporabnikov odkritja po e -pošti, obrnite se za 90 stopinj in nadaljujte z raziskovanjem

elseif Light.rightFront> lightBumper_datum || Light.right> lightBumper_datum || Bump.right == 1

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

kot = -30;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

premor (1,5);

r.beep ('C1^, C1^, C2^, D2^, D2^, C8^')

img = r.getImage;

imwrite (img, 'RightBump.png')

%--------------------------

imfile = 'RightBump.png';

position = savepos (pos);

%---------------------------

sendmail (pošta, 'Opozorilo!', 'Našel sem nekaj!', {imfile, položaj});

kot = 90;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Kaj storiti, če je levo od bota zaznana pečina:

%stop, premaknite se nazaj, zavijte desno, nadaljujte z raziskovanjem

elseif Cliff.left <odraz_datum || Cliff.leftFront <refleks_datum

r.stop;

dist = r.getDistance;

pos (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (neopredeljeno); %get x koordinata

poz (i, 2) = poz (i-1, 2) + dist * cosd (neopredeljeno); %get y koordinate

i = i+1;

kot = -RandAngle;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Kaj storiti, če je na desni strani bota zaznana pečina:

%stop, premaknite se nazaj, zavijte levo, nadaljujte z raziskovanjem

elseif Cliff.right <odraz_datum || Cliff.rightFront <refleks_datum

r.stop;

dist = r.getDistance;

pos (i, 1) = dist * sind (kot); %get x koordinata

poz (i, 2) = dist * cosd (kot); %get y koordinate

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

kot = RandAngle;

netangle = netangle+kot;

r.turnAngle (kot);

r.setDriveVelocity (v, v);

konec

konec

Krmilnik za pametne telefone

Options = {'Autonomous', 'Manual Control'}

Poziv = meni ('Kako želite upravljati rover?', Možnosti)

m = mobiledev

r = roomba (19)

če je poziv == 1

Raziskovalec)

drugače

medtem ko je res

premor (.5)

PhoneData = m. Orientation;

Azi = PhoneData (1);

Nagib = PhoneData (2);

Stranska stran = PhoneData (3);

če je stran> 130 || Stran <-130 %, če je telefon obrnjen z licem navzdol, ustavite roombo in izhodno zanko

r.stop

r.beep ('C, C, C, C')

prekiniti

elseif Side> 25 && Side <40 %, če je telefon obrnjen vstran med 25 in 40 stopinjami, zavijte levo za 5 stopinj

r.turnAngle (-5);

sicer če je stran> 40 %, če je telefon obrnjen vstran za 40 stopinj, zavijte levo za 45 stopinj

r.turnAngle (-45)

Če pa telefon obrnete na stran med -25 in -40 stopinj, zavijte desno za 5 stopinj

r.turnAngle (5);

Če pa je telefon obrnjen vstran za manj kot -40 stopinj, zavijte levo za 45 stopinj

r.turnAngle (45)

konec

%Če telefon držite v bližini vertikale, posnemite sliko in jo narišite

če je Pitch <-60 && image <= 9

r.bip

img = r.getImage;

podplat (3, 3, slika)

imshow (img)

konec

%se premakne naprej in nazaj glede na orientacijo spredaj in zadaj

če je Pitch> 15 && Pitch <35 %, če se nagib med 15 in 35 stopinj premakne na kratko razdaljo naprej

%dobite podatke o odbijaču pred premikanjem

litBump = r.getLightBumpers;

če litBump.leftFront> 500 || litBump.leftCenter> 500 || litBump.rightCenter> 500 || litBump.rightFront> 500 %, če je nekaj pred roombo in bo udarilo, če se premakne naprej, naredite hrup in prikaže se sporočilo

r.beep ('C ^^, F#^, C ^^, F#^')

else %premakni

r.moveDistance (.03);

%Pridobite podatke o odbijaču po premikanju

Bump = r.getBumpers;

če je Bump.right == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1

r.beep ('A, C, E')

r.moveDistance (-. 01)

konec

%pridobi podatke senzorja pečine

Cliff = r.getCliffSensors;

če Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, če kaj sproži senzor pečine, ga obravnavajte kot lavo in varnostno kopirajte

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (-. 031)

konec

konec

elseif Nagib> 35 %, če se višina višine 35 stopinj premakne na daljšo razdaljo

%dobite podatke o odbijaču pred premikanjem

litBump = r.getLightBumpers;

če litBump.leftFront> 15 || litBump.leftCenter> 15 || litBump.rightCenter> 15 || litBump.rightFront> 15 %, če je nekaj pred roombo in bo udaril, če se premakne naprej, naredi hrup in prikaže sporočilo

r.beep ('C ^^, F#^, C ^^, F#^')

else %premakni

r.moveDistance (.3)

%Pridobite podatke o odbijaču po premikanju

Bump = r.getBumpers;

če je Bump.right == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1 %, če nekaj pritisnete, naredite hrup, prikažete sporočilo in varnostno kopirate

r.beep ('A, C, E')

r.moveDistance (-. 01)

konec

%po selitvi pridobi podatke senzorja pečine

Cliff = r.getCliffSensors;

če Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, če kaj sproži senzor pečine, ga obravnavajte kot lavo in varnostno kopirajte

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (-. 31)

konec

konec

elseif Nagib -35 %, če se korak med -15 in -35 stopinjami premakne nazaj na kratko razdaljo

r.moveDistance (-. 03);

%po selitvi pridobi podatke senzorja pečine

Cliff = r.getCliffSensors;

če Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, če kaj sproži senzor pečine, ga obravnavajte kot lavo in varnostno kopirajte

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (.04)

konec

elseif Nagib -60 %, če se korak med -35 in -60 stopinjami premakne na daljšo razdaljo

r.moveDistance (-. 3)

%po selitvi pridobi podatke senzorja pečine

Cliff = r.getCliffSensors;

če Cliff.left> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, če kaj sproži senzor pečine, ga obravnavajte kot lavo in varnostno kopirajte

r.beep ('C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C, C ^^, C')

r.moveDistance (.31)

konec

konec

konec

konec