Det er mange enheter på markedet som du kan spore tilstanden til et dyr som er låst i en leilighet eller et hus. Ulempen med disse enhetene er deres stasjonaritet. Selvfølgelig, hvis for eksempel hunden er i samme rom, så er ikke dette noe problem, men hvis han beveger seg rundt i huset, og muligens rundt på stedet, for å overvåke tilstanden din, må du sette opp kameraer i hele huset / leiligheten / stedet.
For ikke å bli hengt med kameraer, laget mesteren en mobil enhet fjernstyrt av en smarttelefon.
Verktøy og materialer:
-Arduino uno;
-Bringebær Pi;
-CNC-skjold;
- A4988 stepper motor driver - 4 stk;
-Pi-kamera;
-Ultrasonisk avstandsføler;
-AKB 11.1V;
-Stegmotor NEMA 17 - 2 stk;
- Spenningsstabilisator UBEC 5V;
-Hjul med en diameter på 7 cm - 2 stk;
- Ruller -2 stk;
-Krepezh;
-Datamaskin med programvare;
-3D skriver;
-Akril;
-Laser kutter;
Trinn en: Prosjekt
Først ble enheten designet i programmet Fusion 360. Roboten har følgende funksjoner:
-Det kan kontrolleres gjennom applikasjonen på Internett. Dette lar brukeren koble seg til roboten hvor som helst i verden.
-Et innebygd kamera som strømmer video til en smarttelefon hjelper brukeren å manøvrere seg rundt i huset og samhandle med kjæledyret.
-Etter skål for godbiter, som du kan gi kjæledyret ditt en godbit.
Raspberry Pi brukes her til å koble til Internett fordi den har en innebygd Wi-Fi-modul.
Arduino brukes til å kommandere trinnmotorer.
Trinn to: 3D-utskrift, laserskjæring
Noen deler som brukes i dette prosjektet, bestilte mesteren i verkstedet. De ble først modellert i Fusion 360, og deretter laget med en 3D-skriver og en laserskjærer.
Deler av 3D-utskrift:
Trinnholder x 2 stk.
Vision System Mount x 1 stk.
Elektronikk Standoff x 4 stk.
Vertikal avstand x 4 stk.
Forsterkning av chassis x 2 stk.
Behandle skåldekselet x 1 stk.
Behandle skål x 1 stk.
Bakre trinnmontering x 1 stk.
Winding Disc x 1 stk.
Laserskjæredeler
Bunnpanel x 1 stk.
Topppanel x 1 stk.
Nedenfor finner du en arkivert mappe som inneholder alle STL-filer og filer for laserskjæring.
3dprints.rar
lasercutting.pdf
Trinn tre: Bygg plattformen
Så snart alle detaljene er skrevet ut og kuttet ut, begynner mesteren å montere. Den designet trinnmotorholderen er designet for NEMA 17. Før motorakslen gjennom hullet og fest motoren på plass med festeskruene. Etter det må begge motorene være ordentlig festet til holderne.
M4-bolter brukes til å feste holderne til det nederste laserskårne panelet.Før du fikser dem med muttere, er det nødvendig å styrke armeringsstrimlene.
Akrylpanelet har to seksjoner kuttet under hjulene. Hjulene som brukes har en diameter på 7 cm og kom med setteskruer som var festet til 5 mm trinnaksler. Forsikre deg om at hjulene er godt festet og ikke roterer på akselen.
For å få chassiset til å bevege seg jevnt, er rullene installert foran og bak enheten. Dette forhindrer ikke bare at roboten velter, men lar deg også rotere chassiset i alle retninger. Rullene kommer i forskjellige størrelser, spesielt disse ble levert med en rotasjonsskrue, som var festet til basen. For å justere høyden, brukte mesteren avstandsstykker.
Trinn fire: elektronikk
Nå kan du fortsette med installasjonen av den elektroniske delen. Hullene i akrylpanelet er på linje med monteringshullene til Arduino og Raspberry Pi. Ved hjelp av 3D-trykte stativer er elektronikken montert rett over akrylpanelene slik at alt overflødig ledningsnett er skjult under. Arduino og Raspberry Pi er festet med M3 muttere og bolter. Etter å ha festet Arduino, er trinnmotordriveren installert og ledningene koblet til i følgende konfigurasjon:
Venstre motor til X-aksens port på driveren
Høyre motor til portakse Y-driver
Etter at trinnmotorene er koblet til, kobler den Arduino til Raspberry Pi ved bruk av Arduino USB-kabel, mens fronten av roboten er siden Raspberry Pi er installert på.
Hovedkilden til informasjon for den observerende roboten er syn. Veiviseren bestemte seg for å bruke en Raspberry Pi-kompatibel Picamera for å streame video til brukeren over Internett. En ultrasonisk distansesensor er også installert for å unngå hindringer når roboten opererer autonomt. Begge sensorer er festet til holderen med skruer.
Picamera kobles til Raspberry Pi-porten. Ultralydsensoren er tilkoblet som følger:
VCC Ultrasonic Sensor - 5V CNC Shield
GND - GND
TRIG til X + endelåsen
ECHO - Y + sluttstiftnål CNC-skjerm
Trinn fem: Installer toppen
Fest videokameraet foran på topppanelet. En trinnmotor er festet bak. Han vil åpne lokket på beholderen med en godbit.
Fest fire stativer til bunnpanelet. På stativer festes det øverste akrylpanelet. Fest en kopp til panelet.
Monterer dekselet. Lokket åpnes ganske enkelt. En spole er montert på akselen til den øvre trinnmotoren. En fiskelinje vikles rundt hjulet. Den andre enden av fiskelinjen er festet til lokket. Når motoren begynner å rotere, blir fiskelinjen såret på trommelen og lokket åpnes.
Trinn seks: Skyen
Deretter må du lage databaser for systemet slik at du kan kommunisere med roboten fra mobilapplikasjonen din hvor som helst i verden. Klikk på følgende lenke (Googles brannbase) som vil lede deg til Firebase-nettstedet (logge på med Google-kontoen din). Klikk på Start-knappen for å gå til Firebase-konsollen. Deretter må du opprette et nytt prosjekt ved å klikke på "Legg til prosjekt" og fylle ut kravslinjene (navn, data osv.) Avslutt med å klikke "Opprett prosjekt" -knappen.
Velg "database" i menyen til venstre. Deretter klikker du på "Opprett database" -knappen, velger alternativet "testmodus". Sett "sanntidsdatabase" i stedet for "skyfirestore" ved å klikke på rullegardinmenyen øverst. Velg fanen "regler" og endre "falsk" til "sann". Deretter må du klikke på "data" -fanen og kopiere database URL.
Den siste tingen å gjøre er å klikke på tannhjulikonet ved siden av prosjektoversikten, og velg deretter "tjenestekontoer" -fanen i "prosjektinnstillinger", klikk til slutt på "Database Secrets" og skriv den sikre koden for databasen. Ved å fullføre dette trinnet har du opprettet skydatabasen din, som du kan få tilgang til fra smarttelefonen og med Raspberry Pi.
Syvende trinn: smarttelefonapplikasjon
Neste del er en smarttelefon-app. Veiviseren bestemte seg for å bruke MIT App Inventor til å lage sin egen applikasjon. For å bruke det opprettede programmet, åpner du først følgende kobling (MIT App Inventor)som vil føre til deres webside. Klikk deretter på "opprett apper" øverst på skjermen, og logg deg på Google-kontoen din.
Deretter må du laste ned filen, som er oppført nedenfor.Åpne "prosjekter" -fanen og klikk "Importer prosjekt (.aia) fra datamaskinen min", velg deretter filen du nettopp lastet ned, og klikk "OK". Bla i komponentvinduet til du ser “FirebaseDB1”, klikk på det og endre “FirebaseToken”, “FirebaseURL” til verdiene som ble kopiert over. Etter å ha fullført disse trinnene, kan du laste ned og installere applikasjonen. Du kan laste ned applikasjonen direkte til telefonen din ved å klikke på "Bygg" -fanen og klikke på "App (oppgi QR-kode for .apk)", deretter skanne QR-koden fra smarttelefonen din eller klikke på "App (lagre .apk til datamaskinen min)"
IOT_pet_monitoring_system.rar
Trinn åtte: Raspberry Pi-programmering
Raspberry Pi brukes av to hovedgrunner.
Den overfører live videostrømmen fra roboten til webserveren. Denne strømmen kan sees av brukeren ved hjelp av en mobilapplikasjon.
Han leser de oppdaterte kommandoene i Firebase-databasen og instruerer Arduino å fullføre de nødvendige oppgavene.
Det er allerede en detaljert guide som du kan finne for å konfigurere Raspberry Pi for live streaming. her. Instruksjoner kommer ned til tre enkle kommandoer. Slå på Raspberry Pi, åpne en terminal og skriv inn følgende kommandoer.
git klon https://github.com/silvanmelchior/RPi_Cam_Web_Interface.git
cd RPi_Cam_Web_Interface
./install.shEtter at installasjonen er fullført, start Pi på nytt, og du kan få tilgang til strømmen ved å søke på http: // IP-adressen til din Pi i hvilken som helst nettleser.
Etter å ha konfigurert direktesendingen, må du laste ned og installere bestemte biblioteker for å kunne bruke skydatabasen. Åpne terminalen på din Pi og skriv inn følgende kommandoer:
sudo pip installasjonsforespørsler == 1.1.0
sudo pip installer python-firebaseLast ned python-filen nedenfor og lagre den på Raspberry Pi. I den fjerde kodelinjen, endre COM-porten til porten som Arduino er koblet til. Endre deretter URL på linje 8 til Firebase URL du skrev om tidligere. Til slutt, kjør programmet gjennom terminalen. Dette programmet mottar kommandoer fra en skydatabase og overfører dem til Arduino gjennom en seriell forbindelse.
iot_pet_monitor_serial_transfer.py
Trinn ni: Arduino-programmering
Arduino mottar et signal fra Pi og gir kommandoen til aktuatorene om å utføre de nødvendige oppgavene. Last ned Arduino-koden som er vedlagt nedenfor, og last den opp til Arduino. Etter å ha programmert Arduino, kobler du den til en av Pis USB-porter ved hjelp av en dedikert USB-kabel.
final.rar
Trinn ti: Ernæring
Enheten kjører på et litiumpolymerbatteri. Batterikraft går direkte til CNC-skjermen for å drive motorene, og på en annen buss, til 5-volt UBEC, for å drive Raspberry Pi via GPIO-pinner. 5V fra UBEC er koblet til 5V-pinnen på Raspberry Pi, og GND fra UBEC er koblet til GND-pinnen på Pi.
Trinn elleve: Koble til
Applikasjonsgrensesnittet lar deg kontrollere den observerende roboten, samt sende direktesendinger fra det innebygde kameraet. For å koble til roboten, må du sørge for at du har en stabil Internett-tilkobling, og deretter bare angi IP-adressen til Raspberry Pi i tekstboksen og klikke på oppdateringsknappen. Etter det vil en direktesending vises på skjermen, og det vil være mulig å kontrollere forskjellige funksjoner på roboten.
Nå som kjæledyrobservasjonsroboten er ferdig montert, kan du fylle bollen med en godbit til hundene.
I følge mesteren, så snart hunden beseiret den opprinnelige frykten for denne bevegelige gjenstanden, jaget hun boten rundt i huset. Kameraet ombord gir en god vidvinkel-utsikt over omgivelsene.
