Számos eszköz található a piacon, amellyel nyomon tudja követni egy lakásban vagy házban zárolt állat állapotát. Ezen eszközök hátránya a helyhez kötöttségük. Természetesen, ha például a kutya ugyanabban a szobában van, akkor ez nem jelent problémát, de ha a ház körül, esetleg a helyszín körül mozog, akkor állapotának figyeléséhez kamerákat kell beállítania az egész házban / apartmanban / helyszínen.
Annak érdekében, hogy ne lógjon kamerákkal, a Mester egy okostelefon által távirányított mobil eszközt készített.
Szerszámok és anyagok:
-Arduino uno;
-Raspberry Pi;
-CNC pajzs;
- A4988 léptetőmotoros meghajtó - 4 db;
-Pi kamera;
-Ultrasonic távolságérzékelő;
-AKB 11,1V;
- NEMA 17 lépcsős motor - 2 db;
- UBEC 5V feszültségstabilizátor;
- 7 cm átmérőjű kerekek - 2 db;
- Görgők -2 db;
-Krepezh;
-Számítógép szoftverrel;
-3D nyomtató;
-Akril;
-Lézervágó;
Első lépés: Projekt
A készüléket először a Fusion 360 programban tervezték, a robot a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
-Ez az alkalmazáson keresztül vezérelhető az interneten. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy csatlakozzon a a robot bárhol a világon.
-A beépített kamera, amely videókat továbbít egy okostelefonra, elősegíti a felhasználót, hogy manőverezzen a ház körül, és kölcsönhatásba lépjen a háziállattal.
-Kiegészítő tál ételekhez, amellyel kedvtelésből tarthatja kedvencének.
A Raspberry Pi itt csatlakozik az internethez, mert van beépített Wi-Fi modulja.
Az Arduino lépcsőzetes motorok vezérlésére szolgál.
Második lépés: 3D nyomtatás, lézervágás
Néhány alkatrészt, amelyet ebben a projektben használnak, a mester megrendelte a műhelyben. Először a Fusion 360-ban modellezték őket, majd 3D nyomtató és lézervágó segítségével készítették őket.
3D nyomtatási alkatrészek:
Lépcsőtartó x 2 db
Vision rendszerre szerelhető x 1 db.
Elektronika Standoff x 4 db.
Függőleges távtartó x 4 db.
Alváz megerősítése x 2 db.
Kezelje a tál fedelét x 1 db-vel.
Kezelje a tálat x 1 db.
Hátsó lépcsős rögzítés x 1 db.
Tekercselőtárcsa x 1 db.
Lézervágó alkatrészek
Alsó panel x 1 db.
Felső panel x 1 db.
Az alábbiakban található egy archivált mappa, amely tartalmazza az összes STL fájlt és a lézervágásra szolgáló fájlokat.
3dprints.rar
lasercutting.pdf
Harmadik lépés: Készítsd el a platformot
Amint az összes részletet kinyomtatják és kivágják, a mester megkezdi az összeszerelést. A megépített léptetőmotor-tartót a NEMA 17 modellhez tervezték: Vezesse át a motor tengelyét a furaton, és rögzítse a motort a helyére rögzítő csavarokkal. Ezt követően mindkét motort szilárdan rögzíteni kell a tartókhoz.
Az M4 csavarokkal a tartókat az alsó lézerrel vágott panelhez rögzítik.Mielőtt anyákkal rögzítik őket, meg kell erősíteni a megerősítő csíkokat.
Az akrilpanelnek két része van a kerekek alá vágva. A használt kerekek átmérője 7 cm, és rögzített csavarokkal érkeztek, amelyeket 5 mm-es lépcsőtengelyekhez rögzítettek. Ügyeljen arra, hogy a kerekek szilárdan rögzítve legyenek és ne forogjanak a tengelyen.
Az alváz zökkenőmentes mozgásának érdekében a hengereket a készülék elé és mögé kell felszerelni. Ez nemcsak azt akadályozza meg, hogy a robot leboruljon, hanem lehetővé teszi az alváz bármilyen irányú szabad elfordítását. A hengerek különböző méretűek, külön-külön, ezeket egy forgócsavarral szállították, amelyet az alaphoz rögzítettek. A magasság beállításához a mester távtartókat használt.
Negyedik lépés: elektronika
Most folytathatja az elektronikus alkatrész telepítését. Az akrilpanel furatait az Arduino és a Raspberry Pi szerelőfurataihoz igazítják. A 3D-s nyomtatott állványok segítségével az elektronikát közvetlenül az akrilpanelek fölé szereljük fel úgy, hogy az összes felesleges vezeték alaposan el legyen rejtve alatta. Az Arduino és a Raspberry Pi rögzítve van M3 anyákkal és csavarokkal. Az Arduino rögzítése után a léptetőmotor-meghajtót telepítik és a vezetékeket a következő konfigurációban csatlakoztatják:
Bal motor a vezető X tengelyének portjához
Jobb motor a Y tengely tengelyének vezetőjéhez
A léptetőmotorok csatlakoztatása után az Arduino USB-kábellel köti össze az Arduino-t a Raspberry Pi-vel, míg a robot elülső oldala az, amelyre a Raspberry Pi-t telepítették.
A megfigyelő robot számára a fő információforrás a látás. A varázsló úgy döntött, hogy egy Raspberry Pi kompatibilis Picamerat használ a videó streamingjére a felhasználó számára az interneten keresztül. Az ultrahangos távolságérzékelőt beépítették az akadályok elkerülésére, amikor a robot önállóan működik. Mindkét érzékelőt csavarokkal rögzítik a tartóhoz.
A Picamera csatlakozik a Raspberry Pi porthoz. Az ultrahangos érzékelőt az alábbiak szerint kell csatlakoztatni:
VCC ultrahangos érzékelő - 5 V CNC pajzs
GND - GND
TRIG to X + végzáró csap
ECHO - Y + zárócsapszeg CNC képernyő
Ötödik lépés: Telepítse a tetejét
Rögzíti a kamerát a felső panel elejére. A lépcsõmotor hátsó részén van. Kinyitja a tartály fedelét egy csemegével.
Négy állványt rögzít az alsó panelhez. Az állványokon rögzíti a felső akrilpanelt. Csészelapot rögzít a panelhez.
Helyezze be a fedelet. A fedél egyszerűen kinyílik. A felső léptetőmotor tengelyére tekercs van felszerelve. A tekercs körül egy horgászzsinór van feltekerve. A horgászzsinór második végét a fedéllel rögzítik. Amikor a motor elkezdi forogni, a horogsor feltekercselésre kerül a dobon, és kinyílik a fedél.
Hatodik lépés: A felhő
Ezután létre kell hoznia adatbázisokat a rendszer számára, hogy a robot segítségével a világ bármely pontjáról kommunikálhasson a mobil alkalmazásával. Kattintson a következő linkre (Google tűzbázis), amely a Firebase webhelyre vezet (Bejelentkezés a Google-fiókkal). Kattintson az Indulás gombra a Firebase konzolhoz lépéshez. Ezután létre kell hoznia egy új projektet a „Projekt hozzáadása” gombra kattintással, és ki kell töltenie a követelmény sorokat (név, adatok stb.) A befejezéshez kattintson a „Projekt létrehozása” gombra.
Válassza az "adatbázis" elemet a bal oldali menüben. Ezután kattintson az "Adatbázis létrehozása" gombra, válassza a "tesztmód" lehetőséget. A felső rész legördülő menüjére kattintva állítsa be a „valósidejű adatbázist” a „felhőazonosító helyett” helyett. Válassza a „szabályok” fület, és váltson a „hamis” értékre „igaz” értékre. Ezután kattintson az „adatok” fülre, és lemásolja az adatbázis URL-jét.
Utolsó lépésként kattintson a fogaskerék ikonra a projekt áttekintése mellett, majd a „projektbeállításokban” válassza a „szolgáltatási fiókok” fület, végül kattintson az „Adatbázis titkai” elemre, és írja le az adatbázis biztonságos kódját. E lépés végrehajtásával sikeresen létrehozta a felhőadatbázisát, amely elérhető az okostelefonjáról és a Raspberry Pi segítségével.
Hetedik lépés: okostelefon alkalmazás
A következő rész egy okostelefon-alkalmazás. A varázsló úgy döntött, hogy a MIT App Inventor használatával hozza létre saját alkalmazását. A létrehozott alkalmazás használatához először nyissa meg a következő linket (MIT App Inventor)ami a weboldalukhoz vezet. Ezután kattintson a képernyő tetején található "alkalmazások létrehozása" elemre, majd jelentkezzen be Google Fiókjába.
Ezután töltse le az alább felsorolt fájlt.Nyissa meg a „projektek” fület, és kattintson az „Projekt importálása (.aia) a számítógépről” elemre, majd válassza ki az éppen letöltött fájlt, majd kattintson az „OK” gombra. A komponens ablakban görgessen lefelé, amíg meg nem jelenik a „FirebaseDB1”, kattintson rá, és módosítsa a „FirebaseToken”, „FirebaseURL” értékeket a fent másolt értékekre. A fenti lépések elvégzése után letöltheti és telepítheti az alkalmazást. Az alkalmazást közvetlenül a telefonjára is letöltheti, ha rákattint az „Összeállítás” fülre, majd az „App (adjon meg QR-kódot az .apk fájlhoz)” elemre, majd beolvassa a QR-kódot az okostelefonjáról vagy kattintson az „App (.apk mentése a számítógépre)” elemre.
IOT_pet_monitoring_system.rar
Nyolcadik lépés: Raspberry Pi programozás
A Raspberry Pi-t két fő okból használják.
Ez továbbítja az élő video stream-et a robotról a webszerverre. Ezt a patakot a felhasználó egy mobilalkalmazás segítségével megnézheti.
Olvassa el a Firebase adatbázis frissített parancsát, és utasítja az Arduino-t, hogy hajtsa végre a szükséges feladatokat.
Már van egy részletes útmutató, amellyel beállíthatja a Raspberry Pi-t élő streaminghez. itt. Az utasítások három egyszerű parancsra vonatkoznak. Kapcsolja be a Raspberry Pi-t, nyisson meg egy terminált és adja meg a következő parancsokat.
git klón https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interface
./install.shA telepítés befejezése után indítsa újra a Pi programot, és bármilyen webböngészőben elérheti a patakot a Pi: http: // IP-címén történő kereséssel.
Az élő közvetítés beállítása után le kell töltenie és telepítenie kell bizonyos könyvtárakat a felhőadatbázis használatához. Nyissa meg a terminált a Pi-n, és írja be a következő parancsokat:
sudo pip telepítési kérelmek == 1.1.0
sudo pip install python-firebaseTöltse le az alábbi python fájlt, és mentse el a Raspberry Pi könyvtárba. A kód negyedik sorában változtassa meg a COM portot arra a portra, amelyhez az Arduino csatlakozik. Ezután módosítsa a 8. sor URL-jét a korábban írt Firebase URL-re. Végül futtassa a programot a terminálon keresztül. Ez a program parancsokat fogad egy felhőadatbázisból, és soros kapcsolaton keresztül továbbítja azokat Arduino-hoz.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py
Kilencedik lépés: Arduino programozás
Arduino jelet kap Pi-től és parancsot ad a hajtóműveknek a szükséges feladatok elvégzéséhez. Töltse le az alább csatolt Arduino kódot, és töltse fel Arduino oldalra. Az Arduino programozása után csatlakoztassa azt a Pi egyik USB portjához egy külön USB kábellel.
final.rar
Tíz lépés: Táplálás
Az eszköz lítium-polimer akkumulátorral fog működni. Az akkumulátor áramellátása közvetlenül a CNC képernyőre kerül, a motorok táplálására, és egy másik buszon az 5 voltos UBEC-re, hogy a Raspberry Pi GPIO érintkezőken keresztül táplálja. Az UBEC-től származó 5 V-os csatlakoztatva van a Raspberry Pi 5V-os érintkezőjéhez, az UBEC-től származó GND pedig a GND-csatlakozóhoz a Pi-hez.
Tizenegy lépés: Csatlakozás
Az alkalmazási felület lehetővé teszi a megfigyelő robot vezérlését, valamint az élő közvetítések közvetítését a beépített kamerából. A robothoz történő csatlakozáshoz meg kell győződnie arról, hogy stabil internet-kapcsolata van-e, majd egyszerűen írja be a Raspberry Pi IP-címét a szövegmezőbe, és kattintson a frissítés gombra. Ezután egy élő közvetítés jelenik meg a képernyőn, és a robot különféle funkcióit vezérelheti.
Most, hogy a kedvtelésből tartott figyelő robot teljesen fel van szerelve, a tálcát kitöltheti kutyák számára.
A mester szerint, amint a kutya legyőzte a mozgó tárgy kezdeti félelmét, a ház körül kergette a botot. A fedélzeti kamera jó, széles látószögű kilátást nyújt a környezetre.
