„Roomba“pavertimas „Mars Rover“: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

1 žingsnis: surinkite savo medžiagas

Norėdami užbaigti šį projektą, turėsite surinkti šią medžiagą:

1 „Roomba“robotas

1 „Raspberry Pi“rinkinys

1 Vaizdo kamera

Prieiga prie MATLAB

2 veiksmas: atsisiųskite „Roomba“įrankių rinkinius, skirtus MATLAB

Vykdykite šį kodą, kad įdiegtumėte įrankių dėžes, būtinas šiam projektui užbaigti.

funkcija roombaInstall

clc;

% failų, kuriuos reikia įdiegti, sąrašas

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

% vieta, iš kurios reikia įdiegti

options = weboptions ('CertificateFilename', ''); % liepia ignoruoti sertifikatų reikalavimus

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

dlgTitle = '„Roomba“diegimas/atnaujinimas “;

% rodymo tikslas ir gaukite patvirtinimą

raginimas = {

"Ši programa atsisiųs šiuos EF 230 Roomba failus:"

''

strjoin (failai, "")

''

"į šį aplanką:"

''

cd

''

'Ar norite tęsti? '

};

pyptelėjimas;

yn = questdlg (raginimas,…

dlgPavadinimas,…

„Taip“, „Ne“, „Taip“);

jei ~ strcmp (yn, 'Taip'), grįžti; galas

% gauti esamų failų sąrašą

esami_failai = failai („cellfun“(@egzistuoja, failai)> 0);

jei ~ tuščias (esami_failai)

% įsitikinkite, kad tikrai gerai juos pakeisti

prompt = {'Jūs keičiate šiuos failus:'

''

strjoin (esami_failai, "")

''

"Gerai pakeisti?"

};

pyptelėjimas;

yn = questdlg (raginimas,…

dlgPavadinimas,…

„Taip“, „Ne“, „Taip“);

jei ~ strcmp (yn, 'Taip'), grįžti; galas

galas

% atsisiųsti failus

cnt = 0;

i = 1: ilgis (failai)

f = failai {i};

disp (['Atsisiunčiama' f]);

bandyti

url = [serveris f];

žiniatinklio išsaugojimas (f, url, parinktys); % pridėta parinkčių, kad būtų išvengta saugumo klaidų

cnt = cnt + 1;

pagauti

disp (['Klaida atsisiunčiant' f]);

manekenas = [f '.html'];

jei yra (fiktyvus, „failas“) == 2

ištrinti (fiktyvus)

galas

galas

galas

jei cnt == ilgis (failai)

msg = 'Sėkmingas diegimas';

laukti (msgbox (msg, dlgTitle));

Kitas

msg = 'Diegimo klaida - daugiau informacijos rasite komandų lange';

waitfor (errordlg (msg, dlgTitle));

galas

pabaiga %roombaInstall

3 žingsnis: prisijunkite prie „Roomba“

Dabar atėjo laikas prisijungti prie „Roomba“naudojant „WiFi“. Naudodami 2 pirštus, vienu metu paspauskite „Dock“ir „Spot“mygtukus, kad įjungtumėte arba iš naujo nustatytumėte „Roomba“. Tada paleiskite kodą r = roomba („Roomba“#) MATLAB komandų lange, kad prisijungtumėte prie savo roboto. Kai įvykdysite šią komandą, jūsų „Roomba“turėtų būti paruošta naudoti.

4 žingsnis: pasirinkite, kaip norite valdyti savo „Roomba“

Yra du būdai, kaip valdyti „Roomba“: autonomiškai arba naudojant išmanųjį telefoną kaip valdiklį.

Jei pasirinksite vairuoti „Roomba“savarankiškai, turėsite naudoti tris įmontuotus jutiklius: uolų jutiklius, smūgių jutiklius ir šviesos jutiklius.

Norėdami naudoti išmanųjį telefoną, pirmiausia turite prijungti išmanųjį telefoną prie kompiuterio, atlikdami toliau nurodytus veiksmus.

PASTABA: norint tinkamai prisijungti, jūsų kompiuteris ir išmanusis telefonas turi būti tame pačiame „WiFi“tinkle!

1. Atsisiųskite MATLAB programą iš savo įrenginio programų parduotuvės.

2. Į komandų langą įveskite „connector on“ir nustatykite slaptažodį, kurį reikės įvesti į abu įrenginius.

3. Po to MATLAB suteiks jūsų kompiuteriams IP adresą. Turite eiti į išmaniojo telefono MATLAB programos nustatymų puslapį ir pridėti kompiuterį naudodami nurodytą IP adresą ir anksčiau įvestą slaptažodį.

4. Komandos komandų lange įveskite kodą m = mobiledev ir tai turėtų inicijuoti jūsų išmanųjį telefoną kaip „Roomba“valdiklį.

5. Jūsų kompiuteris ir išmanusis telefonas turėtų būti paruošti naudoti dabar.

5 žingsnis: vairuokite „Roomba“

Dabar, kai turite visas reikalingas priemones „Mars Rover“sukūrimui, esate pasiruošę sukurti savo kodą. Žemiau pridėjome pavyzdinį kodą, skirtą autonominiam vairavimui ir vairavimui išmaniuoju telefonu.

Autonominis vairavimas

funkcija Explore_modified (r)

%įvesties argumentų: 1 roomba objektas, r

%išvesties argumentų: nėra

%apibūdinimas:

Funkcija %naudoja begalinę ciklo dalį, kad būtų galima savarankiškai veikti

%roboto aplinkos tyrinėjimas.

%

„ %funciton“taip pat pateikia „roomba“nurodymus, ką daryti

%šiose situacijose: Ratas (-ai) praranda kontaktą su žeme, an

%objektas aptinkamas prieš robotą arba į bet kurią jo pusę, ir a

%staigaus kritimo aptinkama priešais robotą arba į bet kurią jo pusę.

%

Į tipiškas instrukcijas įtrauktos judesio komandos, skirtos maksimaliai padidinti

%tyrinėti arba išvengti aptikto pavojaus ir komandų bendrauti

%informacijos apie robotų atradimus (nuotraukos), padėtis (grafikas), %ir būsena (įstrigęs įspėjimas) su vartotoju per „Matlab“ir (arba) el. Keletas

Pridedama %garso komandų, kad būtų malonu.

%sąrankos el. pašto galimybės

paštas = '[email protected]';

slaptažodis = 'EF230Roomba';

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

setpref („Internetas“, „El. paštas“, paštas);

setpref ('Internetas', 'SMTP_vartotojo vardas', paštas);

setpref („Internetas“, „SMTP_Password“, slaptažodis);

rekvizitai = 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 =.1;

atspindėti_data = 2700; %nustatyta uolos jutiklių pamatinė vertė

„LightBumper_datum“= 200; %nustatyta šviesa Buferio jutiklių pamatinė vertė

poz = [0, 0]; %kintamasis padėties saugojimui su inicializuotu atskaitos tašku

kampas = 0; %nustatytas atskaitos kampas

tinklinis kampas = 0; %grynojo kampo poslinkis

i = 2; %iteratorius, skirtas pridėti eilučių prie padėties saugojimo kintamojo

dist = 0;

r.setDriveVelocity (v, v); %pradėti roomba judėti į priekį

kol tiesa

Uola = r.getCliffSensors;

Bump = r.getBumpers;

Šviesa = r.getLightBumpers;

RandAngle = randi ([20, 60], 1); %sukuria 1 atsitiktinį kampą nuo 20 iki 60 laipsnių. Naudojama siekiant užkirsti kelią robotui įstrigti kilpoje

%Ką daryti, jei vienas ar keli ratai praranda kontaktą su žeme:

%sustabdyti judėjimą, išsiųsti įspėjamąjį el. laišką su aplinkos vaizdu, %ir paklauskite vartotojo, ar tęsti, ar laukti pagalbos

jei Bump.rightWheelDrop == 1 || Bump.leftWheelDrop == 1

r.stop

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

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, 'įstrigo.png');

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

imfile = 'įstrigo.png';

pozicija = savepos (pos);

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

sendmail (paštas, „PAGALBA!“, „Esu įstrigęs ant uolos!“, {imfile, position})

list = {'Tęsti', 'Sustabdyti'};

idx = menu ('Ką turėčiau daryti?', sąrašas);

jei idx == 2

pertrauka

galas

%Ką daryti, jei prieš robotą aptinkamas objektas:

%sustabdyti, judėti atgal, fotografuoti, įspėti vartotoją apie atradimą

%el. paštu, pasukite 90 laipsnių ir toliau tyrinėkite

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 (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

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

img = r.getImage;

imwrite (img, 'FrontBump.png')

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

imfile = 'FrontBump.png';

pozicija = savepos (pos);

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

sendmail (paštas, „Įspėjimas!“, „Kažką radau!“, {imfile, position})

kampas = 90;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Ką daryti, jei objektas aptiktas kairėje nuo roboto:

%sustojimas, pasukimas link objekto, atsarginė kopija, fotografavimas, įspėjimas

%atradimų naudotojas el. paštu, pasukite 90 laipsnių ir toliau tyrinėkite

elseif Light.leftFront> lightBumper_datum || Light.left> lightBumper_datum || Sumušti.kairė == 1

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

kampas = 30;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

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

img = r.getImage;

imwrite (img, 'LeftBump.png')

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

imfile = 'LeftBump.png';

pozicija = savepos (pos);

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

sendmail (paštas, „Įspėjimas!“, „Kažką radau!“, {imfile, position})

kampas = -90;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Ką daryti, jei roboto dešinėje aptiktas objektas:

%sustojimas, pasukimas link objekto, atsarginė kopija, fotografavimas, įspėjimas

%atradimų naudotojas el. paštu, pasukite 90 laipsnių ir toliau tyrinėkite

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 (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

kampas = -30;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

pauzė (1.5);

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

img = r.getImage;

imwrite (img, 'RightBump.png')

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

imfile = 'RightBump.png';

pozicija = savepos (pos);

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

sendmail (paštas, „Įspėjimas!“, „Kažką radau!“, {imfile, position});

kampas = 90;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Ką daryti, jei aptikta skardis kairėje nuo roboto:

%sustokite, judėkite atgal, pasukite į dešinę, toliau tyrinėkite

elseif Cliff.left <atspindėti_datum || Cliff.leftFront <atspindėti_datumą

r.stop;

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

dist = r.getDistance;

poz (i, 1) = pos (i-1, 1) + dist * sind (netangle); %gauti x koordinatę

poz (i, 2) = pos (i-1, 2) + dist * cosd (netangle); %gauna y koordinatę

i = i+1;

kampas = -Rando kampas;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.setDriveVelocity (v, v);

%Ką daryti, jei skardis aptiktas bot dešinėje:

%sustokite, judėkite atgal, pasukite į kairę, toliau tyrinėkite

elseif Cliff.right <atspindėti_datum || Cliff.rightFront <atspindėti_datum

r.stop;

dist = r.getDistance;

pos (i, 1) = dist * sind (kampas); %gauti x koordinatę

pos (i, 2) = dist * cosd (kampas); %gauna y koordinatę

i = i+1;

r.moveDistance (-. 125);

kampas = RandAngle;

netangle = netangle+kampas;

r.turnAngle (kampas);

r.setDriveVelocity (v, v);

galas

galas

Išmaniojo telefono valdiklis

Parinktys = {'Autonomous', 'Manual control'}

Prompt = meniu („Kaip norėtumėte valdyti roverį?“, Parinktys)

m = mobiledev

r = roomba (19)

jei raginimas == 1

Naršyti (r)

Kitas

kol tiesa

pauzė (.5)

Telefono duomenys = m. Orientacija;

Azi = Telefono duomenys (1);

Pitch = PhoneData (2);

Šonas = Telefono duomenys (3);

jei šonas> 130 || Šonas <-130 %, jei telefonas apverstas žemyn, sustabdykite „roomba“ir išeikite

r.stop

r. pyptelėjimas („C, C, C, C“)

pertrauka

elseif Side> 25 && Side <40 %, jei telefonas pasuktas į šoną nuo 25 iki 40 °, pasukite į kairę 5 °

r.pasukimo kampas (-5);

elseif Šonas> 40 %, jei telefonas pasuktas į šoną daugiau nei 40 °, pasukite į kairę 45 °

r.turnAngle (-45)

elseif Į šoną -40 %, jei telefonas pasuktas į šoną nuo -25 iki -40 laipsnių, pasukite į dešinę 5 laipsniais

r.pasukimo kampas (5);

elseif Šonas <-40 %, jei telefonas pasuktas į šoną mažiau nei -40 °, pasukite į kairę 45 °

r.turnAngle (45)

galas

%Jei telefonas laikomas netoli vertikalės, nufotografuokite ir nubraižykite

jei Pitch <-60 && image <= 9

r. pyptelėjimas

img = r.getImage;

papildomas sklypas (3, 3, vaizdas)

parodyti (img)

galas

%juda į priekį ir atgal, atsižvelgiant į priekinę ir galinę orientaciją

jei Pitch> 15 && Pitch <35 %, jei žingsnis nuo 15 iki 35 laipsnių juda į priekį trumpu atstumu

%prieš perkeldami gauna lengvus buferio duomenis

litBump = r.getLightBumpers;

jei apšviestaBump.leftFront> 500 || litBump.leftCenter> 500 || litBump.rightCenter> 500 || litBump.rightFront> 500 %, jei kažkas yra priešais kambarį ir pataikys, jei jis judės į priekį, kelia triukšmą ir rodo pranešimą

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

kitaip %juda

r.moveDistance (.03);

%Gaukite buferio duomenis po perkėlimo

Bump = r.getBumpers;

jei Bump.dešinys == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1

r. pyptelėjimas („A, C, E“)

r.moveDistance (-. 01)

galas

%gauna uolos jutiklio duomenis

Uola = r.getCliffSensors;

jei skardis.kairė> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, jei kažkas sukelia uolos jutiklį, laikykite jį lava ir sukurkite atsarginę kopiją

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

r.moveDistance (-. 031)

galas

galas

elseif Žingsnis> 35 %, jei žingsnis didesnis nei 35 °, judėkite į priekį ilgesnį atstumą

%prieš perkeldami gauna lengvus buferio duomenis

litBump = r.getLightBumpers;

jei šviečiaBump.leftFront> 15 || litBump.leftCenter> 15 || litBump.rightCenter> 15 || litBump.rightFront> 15 %, jei kažkas yra priešais kambarį ir pataikys į priekį, sukels triukšmą ir parodys pranešimą

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

kitaip %juda

r.moveDistance (.3)

%Gaukite buferio duomenis po perkėlimo

Bump = r.getBumpers;

jei Bump.dešinys == 1 || Bump.left == 1 || Bump.front == 1 %, jei kažką pataikote, triukšmaujate, rodote pranešimą ir sukuriate atsarginę kopiją

r. pyptelėjimas („A, C, E“)

r.moveDistance (-. 01)

galas

%persikėlę gauna uolos jutiklio duomenis

Uola = r.getCliffSensors;

jei skardis.kairė> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, jei kažkas sukelia uolos jutiklį, laikykite jį lava ir sukurkite atsarginę kopiją

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

r.moveDistance (-. 31)

galas

galas

elseif Žingsnis -35 %, jei žingsnis nuo -15 iki -35 laipsnių perkelia trumpą atstumą atgal

r.moveDistance (-. 03);

%persikėlę gauna uolos jutiklio duomenis

Uola = r.getCliffSensors;

jei skardis.kairė> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, jei kažkas sukelia uolos jutiklį, laikykite jį lava ir sukurkite atsarginę kopiją

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

r.moveDistance (.04)

galas

elseif Pitch -60 %, jei žingsnis nuo -35 iki -60 ° nukrypsta atgal

r.moveDistance (-. 3)

%persikėlę gauna uolos jutiklio duomenis

Uola = r.getCliffSensors;

jei skardis.kairė> 1500 || Cliff.leftFront> 1500 || Cliff.rightFront> 1500 || Cliff.right> 1500 %, jei kažkas sukelia uolos jutiklį, laikykite jį lava ir sukurkite atsarginę kopiją

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

r.moveDistance (.31)

galas

galas

galas

galas