Snap Circuits Telepresence Robot: 9 Kauj Ruam

2024 Tus sau: John Day | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-01-30 09:24

Cov hnub so hauv xyoo 2020 txawv me ntsis. Kuv tsev neeg tau nthuav tawm thoob plaws lub tebchaws, thiab vim tias muaj kev sib kis loj peb tsis tuaj yeem sib sau ua ke rau hnub so. Kuv xav tau ib txoj hauv kev kom cov niam tais yawm txiv xav tias suav nrog hauv peb kev ua koob tsheej Thanksgiving. Ib tus neeg siv xov tooj cua zoo li Ob Chav 3 yuav zoo tag nrho, tshwj tsis yog tias nws raug nqi $ 4, 000. Kuv xav paub yog tias kuv tuaj yeem tsim qee yam zoo sib xws rau cov nyiaj tsawg dua.

The Snap Circuits® RC Snap Rover® yog lub chaw tswj hluav taws xob nyob deb nrog cov khoom siv hluav taws xob uas tau tsim los rau kev hloov pauv thiab kev sim. Nws hais txog qhov loj me kom yog lub hauv paus ntawm lub xov tooj cua telepresence, thiab kuv xav tias kuv tuaj yeem zaum xaim nws kom raug tswj los ntawm lub vev xaib.

Yog tias kuv tuaj yeem txhim kho lub ntsiav tshuaj ntawm lub rover, kuv yuav muaj lub xov tooj cua telepresence uas yuav cia cov niam tais yawm txiv koom nrog peb kev ua koob tsheej! Lawv yuav tuaj yeem txav mus ncig lub tsev ntawm lawv tus kheej thiab cuam tshuam nrog tib neeg sib txawv, tsis txhob raug daig hauv ib qho. Qhov tshiab kuj tseem tuaj yeem khaws lawv - thiab kuv cov menyuam - xav paub ntau dua li kev hu xov tooj ib txwm muaj.

Kuv tau txais tus neeg hlau ua haujlwm hmo ua ntej Thanksgiving, thiab nws yog qhov ntaus loj heev!

Nrog cov khoom siv hluav taws xob tawm ntawm lub txee thiab me ntsis lub teeb ntoo, koj ib yam tuaj yeem tsim lub xov tooj cua telepresence. Tsis muaj qhov yuav tsum tau siv!

Khoom siv:

Kho vajtse

• Snap Circuits® RC Snap Rover®

  Nco tseg: tus 'Deluxe' Snap Rover tsis siv tib ntu thiab yuav tsis ua haujlwm nrog phau ntawv qhia no. Yog tias koj muaj Deluxe Snap Rover, koj yuav tsum tau yuav ib lub tshuab Tsav Tsav IC cais

• Snap-rau-Pin txuas
• Raspberry Pi Zero W lossis lwm yam cuab yeej nrog programmable GPIOs muaj peev xwm khiav NodeJS
• Case rau Raspberry Pi (yeem)
• GPIO rauj Headers (poj niam)
• MicroSD daim npav (4GB lossis loj dua)
• USB roj teeb thiab Micro-USB cable los txhawb lub Pi
• iPad lossis lwm lub ntsiav tshuaj/xov tooj

• Lwm yam. ntoo:

  • 1 "x 48" ntoo dowel, txiav rau qhov siab xav tau
  • 2 x4, kb. 10 "ntev
  • 2 daim ntawm 1/4 "x 1" x 8 "molding
  • 2 daim ntawm 1x1 lossis seem seem, kwv yees. 3 "ntev
• Lub thawv ntawv me me los ua tus tuav lub iPad
• Nylon webbing pluaj, kwv yees. 6 '

Software

• Hauv lub rover:

  • Raspberry Pi OS Lite
  • Node.js (sim nrog qhov tsis raug cai 14.15.1 armv6 tsim ntawm Pi Zero W)
  • pi-rover chaw taws teeb tswj software

• Ntawm lub ntsiav tshuaj:

  Facetime, Zoom, lossis lwm yam software sib tham video

• Hauv koj lub PC:

  Ib tus neeg siv ssh (built-in rau Mac + Linux; siv qee yam zoo li PuTTY rau Windows)

Cov cuab yeej

• Laum nrog 1 "spade ntsis
• Kub kua nplaum phom
• Rauj
• Pom
• Daim kab xev ntsuas / tus pas ntsuas

Rau tus neeg siv (pog yawg, thiab lwm yam)

Yawg, lossis leej twg yog tus siv lub rover, yuav xav tau cov hauv qab no:

Ib lub PC uas muaj software tham nrog cov vis dis aus (FaceTime, Zoom, thiab lwm yam) thiab lub web browser

LOS YOG

Ib lub ntsiav tshuaj/xov tooj uas muaj peev xwm sib cais-tshuaj ntsuam thiab yees duab sib tham software

LOS YOG

• 2 khoom siv:

  • Ib lub xov tooj, ntsiav tshuaj, lossis lwm yam khoom siv nrog cov vis dis aus sib tham software, thiab
  • Ib lub cuab yeej thib ob nrog lub vev xaib uas tuaj yeem siv los tswj qhov browser thaum thawj lub cuab yeej tau siv rau kev yees duab

Kauj Ruam 1: Xaiv Kho Vajtse

Txhawm rau tswj lub rover los ntawm internet Kuv xav tau lub khoos phis tawj me me uas tuaj yeem tswj tau ob lub rover thiab ua lub web server kom tus pog yawg tuaj yeem nkag mus rau lub rover. Raspberry Pi Zero W yog qhov zoo tshaj plaws haum. Nws me me, muaj Wi-nkaus, thiab muaj CPU ntau txaus los khiav lub vev xaib me me. Ntxiv rau nws tsuas yog $ 10, uas tsis kim dua li yuav luag txhua lwm yam kev nyiam ua haujlwm. Kuv tau txais kuv Pi + khoom siv los ntawm cov neeg zoo ntawm Adafruit.

Kauj ruam 2: Npaj Pi: Headers

Snap Cov Kab Hauv Kab ntawm cov khoom ua si kawm ntawv zoo li LEGO® cib rau hluav taws xob. Lawv tso cai rau koj xaim hluav taws xob yam tsis muaj kev sib txuas, thiab lawv zoo li menyuam yaus-pov thawj. Hobbyist cov khoom siv hluav taws xob (zoo li Raspberry Pi) muab ntau txoj hauv kev los xaim cov khoom, tab sis tsis muaj ib qho ntawm lawv tuaj yeem siv tau nrog Snap Circuits.

Txhawm rau kom nyob ib puag ncig qhov no peb yuav teeb lub taub hau hauv Pi, tom qab ntawd siv tshwj xeeb "Snap rau Pin" jumper xov hlau txuas txuas Pi mus rau lub rover yam tsis muaj qhov txuas.

Nruab tus poj niam rauj taub hau rau hauv Pi siv cov lus qhia teeb tsa (daim ntawv lo "rau pHATs"). Nws yog ib qho tseem ceeb kom siv cov poj niam lub taub hau; cov no tso cai rau peb ntsaws rau hauv cov xov hlau jumper.

Kauj Ruam 3: Npaj Pi: Software

Raspberry Pi thauj nws cov software los ntawm daim npav MicroSD. Peb yuav teeb tsa lub operating system, tom qab ntawd khau raj Pi thiab teeb tsa ob peb lwm yam cuab yeej ntxiv rau kev tswj software rau lub rover.

1. Siv Raspberry Pi Imager software ntawm koj lub PC rub tawm thiab nruab Raspberry Pi OS Lite (32-ntsis) rau SD daim npav.
2. Siv qhov kev qhia no teeb tsa Pi hauv 'tsis muaj lub taub hau' hom, tsis siv keyboard lossis tshuaj ntsuam. Qhov no yuav tau txais Pi ntawm Wi-nkaus thaum nws thawj khau raj.
3. Pab kom Lub Plawv Ruaj Ntseg Ruaj Ntseg (ssh) ntawm Pi siv cov kauj ruam 3+4 los ntawm kev qhia no ntawm SSH. Koj tuaj yeem tsis quav ntsej txog qhov teeb tsa "X Kev Xa Mus." Qhov no yuav ua rau koj nkag mus rau Pi thaum nws tau online.
4. Txav daim npav SD mus rau Pi thiab khau raj pi. Kuv tau siv lub roj teeb USB los muab lub zog, tab sis rau cov kauj ruam no koj tseem tuaj yeem siv lub zog hloov pauv lossis Micro-USB cable los ua lub zog los ntawm koj lub PC.
5. Nrhiav Pi tus IP chaw nyob. Koj yuav tsum txuas rau Pi, thiab tom qab ntawd los tswj lub rover.

6. Nkag mus rau Pi los ntawm koj lub PC. Qhov "Teeb tsa koj cov neeg siv khoom" ntu ntawm SSH qhia muaj cov lus qhia ntxaws. Tam sim no koj yuav tsum tau nkag mus rau Pi:

   ssh pib@

7. Cov software tswj chaw taws teeb siv lub cuab yeej hu ua NodeJS. Txhawm rau nruab NodeJS ntawm Pi, khiav cov lus txib hauv qab no hla SSH:

   wget

   tar xf node-v14.15.1-linux-armv6l.tar.gz export PATH =/home/pi/node-v14.15.1-linux-armv6l/bin/: $ PATH

8. Tam sim no koj yuav tsum muaj NodeJS teeb tsa ntawm Pi. Txhawm rau sim nws, khiav

   node -v Tom qab ob peb feeb nws yuav tsum tso tawm cov version ntawm NodeJS, xws li

   v14.15.1

9. Tom ntej no peb yuav teeb tsa txoj cai tswj hwm rover, hu ua pi-rover. Qhov no yuav siv ob peb feeb:

   sudo apt-tau nruab git

   git clone https://github.com/smagoun/pi-rover.git cd pi-rover npm nruab

10. Khiav tus neeg rau zaub mov software ntawm Pi:

    node index.js

    Yog tias txhua yam mus tau zoo, koj yuav tsum muaj peev xwm nkag tau Pi ntawm lub vev xaib ntawm koj lub PC los ntawm kev mus rau chaw nres nkoj 8080 ntawm Pi tus IP chaw nyob. Piv txwv li yog koj tus IP tus IP yog 192.168.1.123, mus rau

11. Txiav tawm lub server software nrog Ctrl-C.

12. Txhawm rau khiav tus neeg rau zaub mov thaum twg Pi pib pib, teeb tsa cov txheej txheem kev pabcuam system:

    sudo cp pi-rover.service/etc/systemd/system/

    sudo systemctl pab pi-rover.service

13. Thaum cov software raug sim thiab ua haujlwm, kaw nws kom peb tuaj yeem nruab Pi hauv rover:

    sudo kaw -h tam sim no

Nco tseg: Yog tias koj yuav muab kev nkag mus rau lwm tus neeg sab nraum koj lub network hauv tsev (xws li yawg, leej twg nyob hauv nws lub tsev ua Tsaug Hnub Thanksgiving), koj yuav tsum teeb tsa koj lub router kom xa tsheb los ntawm koj tus IP chaw nyob mus rau Pi. Siv daim ntawv qhia kev xa mus rau chaw nres nkoj rau kev txhawb nqa los ua qhov no.

Kauj Ruam 4: Hlau Rover

Snap Rover los nrog cov lus qhia rau thaiv kab thaiv cov chaw taws teeb uas los nrog cov khoom siv rover. Peb yuav hloov kho cov no los hloov cov khoom siv xov tooj cua nrog Pi.

Phau ntawv rover suav nrog cov xov tooj cua. Pib nrog #1 ("Night Rover") thiab tshem tawm txhua yam mus rau sab laug ntawm kab ntawv 6. Qhov no tawm hauv qhov chaw tswj lub cev muaj zog IC, (4) 1kΩ resistors ntawm cov tswv yim rau IC tswj lub cav, swb swb, thiab cov xov hlau mus rau lub rover.

Kauj Ruam 5: Hlau Pi mus rau Rover

Yog tias koj muaj rooj plaub rau Pi tab sis tseem tsis tau teeb tsa nws, ua tam sim no.

40 tus pin txuas ntawm Pi nthuav tawm ntau txoj haujlwm zoo. Peb yuav siv ob peb lub hom phiaj dav dav I/O pins (GPIO) los txuas Pi rau lub rover. Nws yog ib qho tseem ceeb kom xaim qhov no raws nraim li qhia hauv no; xaim nws tsis raug txaus ntshai ua rau Pi lossis lub rover tsis raug.

1. Pins ntawm Pi tau suav tus lej 1-40. Nws tsim nyog tshuaj xyuas tus pinout kom nkag siab tias lawv tau tso tawm li cas.

2. Siv Snap-rau-Pin txuas los txuas cov 4 GPIOs hauv qab no rau cov tiv thaiv ntawm cov tswv yim ntawm lub cev tswj IC:

   1. Pin 11 (GPIO 17) rau tus tiv thaiv ntawm LF
   2. Pin 12 (GPIO 18) rau tus tiv thaiv ntawm LB
   3. Pin 13 (GPIO 27) rau tus tiv thaiv ntawm RF
   4. Pin 15 (GPIO 22) rau tus tiv thaiv ntawm RB
   5. Siv ib qho ntxiv Snap-rau-Pin txuas los txuas tus pin hauv av (Pin 14) los ntawm Pi mus rau hauv av (-) ntawm lub rover. Txawm hais tias peb muaj 2 qhov khoom siv hluav taws xob sib cais (lub rover siv 9V thiab Pi siv 5V los ntawm lub roj teeb USB), ob tog txuas nrog hluav taws xob thiab peb xav tau ib qho hauv paus rau kev ua haujlwm.

Kauj Ruam 6: Tsim Tablet Mount

Mounting cov ntsiav tshuaj yuav tsum tau ntsuas ob peb qhov xav tau sib tw:

• Cov ntsiav tshuaj yuav tsum siab txaus hauv huab cua uas nws tuaj yeem cuam tshuam nrog cov menyuam yaus thiab cov neeg laus.
• Lub rover xav tau kom ruaj khov txaus kom tsis txhob hla thaum tsav tsheb.
• Cov ntsiav tshuaj yuav tsum tau teeb tsa kom ze rau nruab nrab ntawm lub rover li sai tau kom muaj kev ruaj ntseg thiab kev paub zoo thaum tsav tsheb.
• Sab saum toj ntawm lub rover tsis tsim los kom muaj lwm yam uas tsis yog Snap Circuits txuas rau nws, thiab tsis muaj txoj hauv kev zoo los tso lub nra rau nws yam tsis muaj kev pheej hmoo ua rau puas.

Ntu 1: Kev Txhim Kho Tsev

Sab saum toj ntawm lub rover yog daim phiaj yas nrog cov pob tsim los tiv thaiv cov khoom siv hluav taws xob. Tso lub nra ncaj qha rau ntawm daim phiaj yuav tsis ruaj khov, thiab tuaj yeem ua rau daim phiaj puas. Kuv tau xaiv los tsim cov choj hla lub hauv paus nrog kev txhawb nqa uas zaum nruab nrab ntawm cov pob zeb ntawm kab sib chaws, thiab lub duav txuas rau saum tus choj. Kuv siv cov hlua nylon txhawm rau txhawm rau txhim kho tus choj + rub lub rooj sib dhos rau lub cev rover.

1. Txiav ib qho 2x4 txog li 10 "ntev; nws yuav tsum ntev dua li lub rover dav, kom peb xaws nws kom nyab xeeb rau lub rover.
2. Txiav ib khub ntawm 8 "daim los ntawm 1/4" molding strips. Cov no yuav pab ua kom lub ntsiav tshuaj ruaj khov thiab tiv thaiv nws los ntawm kev txav mus los thiab rov qab.
3. Ua cov nplaum kab xev rau 2x4. Cov kab xev yuav tsum tau sib nrug kom lawv haum rau hauv cov kab zawj ntawm kab sib chaws, nruab nrab ntawm cov pob (kwv yees li 5 "sib nrug los ntawm ib leeg). Cov kab ntawv yuav tsum tau teeb tsa kom qis hauv qab ntawm 2x4 tso saum cov khoom siv hluav taws xob.
4. Txiav ib khub ntawm 3 "daim los ntawm 1x1 thiab lo rau lawv rau ntawm cov ces kaum qhov uas cov kab txaij sib dhos ua tau raws li 2x4.
5. Siv 1 "spade ntsis txhawm rau txhawm rau lub qhov rau hauv lub duav nyob rau sab saum toj ntawm 2x4. los txhawb nqa lub duav. Lub qhov yuav tsum tau txiav mus rau ib sab ntawm 2x4, kom tawm hauv chav rau cov nylon pluaj ntawm lwm sab. Kua nplaum rau hauv lub qhov, ua kom ntseeg tau tias nws yog ntsug.

Nco tseg: Tus laum me me tuaj yeem ua haujlwm. Kuv xaiv 1 txoj kab uas hla kom ntseeg tau tias nws tau txhav txaus txhawm rau ua kom cov oscillations. Koj tsis xav ua tus txiv neej tsheb loj thaum nws tsav tsheb!

Ntu 2: Tus Tuav Ntaub Ntawv

Kuv xav tau txoj kev hnyav tab sis khov kho kom muab cov ntsiav tshuaj tso rau saum lub duav. Cov ntsiav tshuaj nws tus kheej yuav tsum tuav kom ze rau lub duav kom ntau li ntau tau kom nws qhov hnyav tsis ua raws li qib siv los txhawm rau txhawm rau hla lub rover. Tom qab luv luv txiav txim siab tsim lub thawv tawm ntawm cov ntoo uas hnyav xws li ntses basswood, Kuv tau xaiv rau txoj kev siv dag zog qis ntawm kev txiav tawm lub thawv ntawv thawv uas tsim nyog. Kuv pom lub thawv uas muaj li 10 "x 12" x 1 ". Txiav tawm ib qho kawg kom cov ntsiav tshuaj tuaj yeem xaub tau, thiab txiav lub qhov qhib ib lub duab plaub rau ntawm ib sab kom lub vijtsam ntsiav tshuaj pom. Siv cov kua nplaum kub los tuav lub ntsiav tshuaj mus rau sab saum toj ntawm lub dowel.

Kauj ruam 7: Pluaj Hauv

Peb yuav tsum tau txuas lub ntsiav tshuaj mount rau lub rover. Lub rover tsis tsim los rau qhov no, thiab tsis muaj ib qho yooj yim mounting xaiv. Kuv xaiv kom ruaj ntseg siv lub nylon ntev pluaj qhwv ib ncig ntawm ob txoj kab (tsis yog qag!) Ntawm lub rover. Qhov no tiv thaiv lub mount los ntawm tilting rau pem hauv ntej, rov qab, lossis rau ib sab. Nco ntsoov tias lub pluaj tsis tso siab rau ib qho ntawm cov khoom siv hluav taws xob, thiab ua kom ntseeg tau tias nws tau rub zoo thiab ruaj ntseg kom nws tsis tuaj yeem xoob.

Kauj ruam 8: Pib Roving

Thaum lub ntsiav tshuaj tau ruaj ntseg rau lub rover, txhawb nqa Raspberry Pi thiab lub rover. Thaum Pi nyob online, nkag mus rau lub vev xaib interface (piv txwv li https://192.168.1.123) thiab 'Thov tswj.' Tam sim no koj yuav tsum tau tsav tsheb ncig! Tsuas yog ib tus neeg nyob rau ib lub sijhawm tuaj yeem tsav lub rover, yog li nco ntsoov muab kev tswj hwm ntawm lub rover ua ntej kom lwm tus sim.

Cov lus qhia rau Niam tais yawm txiv

Thaum tus rover online, hu rau yawg (lossis pog!) Ntawm FaceTime. Thaum lawv tuaj tos, kom lawv qhib lub vev xaib thiab mus rau koj tus IP chaw nyob. Nyob ntawm seb lub xov tooj/ntsiav tshuaj/khoos phis tawj twg lawv siv, lawv yuav tsum tau mus rau hauv "cais lub vijtsam" hom lossis siv lub cuab yeej thib ob.

Thaum lawv tau rub lub vev xaib lawv yuav tsum pom lub rover tus tswj interface. Kom lawv thov tswj. Tam sim no lawv tuaj yeem cuam tshuam nrog lwm tsev neeg zoo li lawv nyob ntawd!

Kauj Ruam 9: Kev txhim kho yav tom ntej

Qhov kev tsim no tsis zoo tag nrho. Qee qhov kev txhim kho tau:

• Stabilizers rau lub rover kom nws tsis txhob hla thaum ntxov thaum tsoo los ntawm menyuam yaus, tsiaj, thiab lwm yam.
• Ib txoj hauv kev los tiv thaiv lub rover los ntawm kev tsoo rau yam khoom (tus neeg tsav tsheb saib tsis tau!)
• Ntau finesse hauv kev tswj hwm ntawm pi-rover software. Tam sim no lawv tau sau hardcoded rau qee yam uas ua haujlwm tau zoo txaus rau peb.
• Muab cov cuab yeej sib tham hauv vis dis aus tso rau hauv nplooj ntawv web kom tus pog tsis xav tau 2 lub cuab yeej siv lub rover