IRobot Create-Mars Expedition Rover Mark I: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Tento návod vás naučí, ako nastaviť iRobot Create pomocou kódovania MatLab. Váš robot bude schopný vyhľadávať minerály pomocou rozlišovania tvarov, manévrovať v členitom teréne pomocou senzorov z útesu a bude schopný byť ručne ovládaný živým prenosom.

Krok 1: Spotrebný materiál

Na tento projekt budete potrebovať iRobot Create, čo je programovateľná verzia robotického vysávača Roomba. Robot je vybavený všetkými senzormi potrebnými pre tento projekt, konkrétne snímačmi nárazu, snímačmi útesu a snímačmi „Light Bump“. Budete tiež potrebovať Raspberry Pi a videokameru, ktorá sa používa na bezdrôtovú komunikáciu, živé programovanie a prenos živého videa. Nakoniec budete potrebovať 3D tlačený držiak pre Raspberry Pi a kameru.

Krok 2: Vytvorte kódovanie na uspokojenie požadovaného výsledku

Po pripojení robota Roomba budete musieť vytvoriť kód Matlab, ktorý vám poskytne požadované výstupy po požadovaných vstupoch.

Kód nájdete tu:

%Projekt Roomba%Brenten Arnold (barnol15); Julianne Korn (qdp218); Mike Heal (mheal) %4/11/19 %Popis problému: Vytvorte rover, ktorý bude pomáhať ľuďom počas %prieskumu/osídľovania Marsu. Metóda %riešenia: Hľadajte organickú (zelenú) hmotu pomocou %svetelných nárazníkov, útesových senzorov a kamery na kontrolu organickej hmoty. Umožnite vozidlu %Rover navigovať v náročnom teréne pomocou nárazníkov, senzorov útesu %a senzorov výšky kolies. Umožnite ľuďom ovládať vozítko z %bezpečnej vzdialenosti a ručne vyhľadávať minerály. options = {'ŽIVOT', 'ROUGH TERRAIN', 'USER CONTROL'}; %Tri možnosti v dialógovom menu Nastavenie = ponuka ('', možnosti), ak je nastavená> 0 %Ak je zvolená možnosť, požiadajte o možnosti potvrdenia používateľom2 = {'Áno', 'Nie'} %Vytvorte pole buniek pre „áno“alebo „Nie“"voľba Potvrdiť = ponuka (['Vybrali ste' 'voľby {Režim}' 'režim.'], voľby2) %Potvrďte voľbu používateľského nastavenia, ak Potvrdiť == 1 ak Nastavenie == 1 %Skontrolujte, či bolo zvolené nastavenie" ŽIVOT "i = 0 pričom i == 0 r.setLEDDigits (num2str ('LIFE')) %zobrazenie 'LIFE' na LED pre i = 1: 100 r.setDriveVelocity (0,05) %posuňte roomba dopredu o 0,05 m/sy = r.getCliffSensors %Načítajte a ukladajte hodnoty senzora útesu do štruktúry bunky „y“l = r.getLightBumpers %Načítajte a ukladajte hodnoty svetelných nárazov do štruktúry „f“, ak l.left> 100 %Skontrolujte, či je ľavý nárazník svetla zakrytý r.moveDistance (-0,05) %Posuňte roomba dozadu 0,05 metra r.turnAngle (20) %Otočte roomba o 20 stupňov CCW img = r.getImage %Získajte obrázok z kamery s malinovým koláčom na roomba rect = [100 0 150 150]; img = imcrop (img, rect) %orezania obrazu na zaostrenie na stred červená = priemer (priemer (img (:,:, 1))) %priemernej intenzity červenej zelenej = priemer (priemer (img (:,:, 2))) %priemerná intenzita zelenej modrej = priemer (priemer (obrázok (:,:, 3))) %priemernej intenzity modrej, ak je zelená> červená && zelená> modrá %Skontrolujte, či je na obrázku rastlina d = msgbox (['Life found! ']); %Zobraziť pole so správou „Život nájdený!“čakať na (d); end elseif l.leftFront> 100 %Check is left/predný svetelný nárazník je zakrytý r.moveDistance (-0,05) %Move roomba dozadu 0,05 metre img = r.getImage %Get image from Rasberry Pie Camera on Roomba and store in variable 'img 'rect = [100 0 150 150]; img = imcrop (img, rect) %orezania obrazu na zaostrenie na stred červená = priemer (priemer (img (:,:, 1))) %priemernej intenzity červenej zelenej = priemer (priemer (img (:,:, 2))) %priemerná intenzita zelenej modrej = priemer (priemer (obrázok (:,:, 3))) %priemernej intenzity modrej, ak je zelená> červená && zelená> modrá %Skontrolujte, či je na obrázku rastlina d = msgbox (['Life found! ']); %Zobraziť pole so správou „Život nájdený!“čakať na (d); end elseif l.leftCenter> 100 %Skontrolujte, či je ľavý/stredný nárazník svetla zakrytý r.moveDistance (-0,05) %Presuňte roomba dozadu 0,05 metra img = r.getImage %Získajte obrázok z kamery s malinovým koláčom na roomba a uložte do premennej 'rect = [100 0 150 150]; img = imcrop (img, rect) %orezania obrazu na zaostrenie na stred červená = priemer (priemer (img (:,:, 1))) %priemernej intenzity červenej zelenej = priemer (priemer (img (:,:, 2))) %priemerná intenzita zelenej modrej = priemer (priemer (obr. (:,:, 3))) %priemernej intenzity modrej, ak je zelená> červená && zelená> modrá %Skontrolujte, či je na obrázku rastlina d = msgbox (['Life found! ']); %Zobraziť pole so správou „Život nájdený!“čakať na (d); end elseif l.rightCenter> 100 %Skontrolujte, či je pravý/stredný nárazník svetla zakrytý r.moveDistance (-0,05) %Presuňte roomba dozadu 0,05 metra obr. 'rect = [100 0 150 150]; img = imcrop (img, rect) %orezania obrazu na zaostrenie na stred červená = priemer (priemer (img (:,:, 1))) %priemernej intenzity červenej zelenej = priemer (priemer (img (:,:, 2))) %priemerná intenzita zelenej modrej = priemer (priemer (obrázok (:,:, 3))) %priemernej intenzity modrej, ak je zelená> červená && zelená> modrá %Skontrolujte, či je na obrázku rastlina d = msgbox (['Life found! ']); %Zobraziť pole so správou „Život nájdený!“čakať na (d); end elseif l.rightFront> 100 %Skontrolujte, či je pravý/predný svetelný nárazník zakrytý r.moveDistance (-0,05) %Presuňte roomba dozadu 0,05 metra img = r.getImage %Získajte obrázok z kamery s malinovým koláčom na roomba a uložte do premennej 'rect = [100 0 150 150]; img = imcrop (img, rect) %orezania obrazu na zaostrenie na stred červená = priemer (priemer (img (:,:, 1))) %priemernej intenzity červenej zelenej = priemer (priemer (img (:,:, 2))) %priemerná intenzita zelenej modrej = priemer (priemer (obrázok (:,:, 3))) %priemernej intenzity modrej, ak je zelená> červená && zelená> modrá %Skontrolujte, či je na obrázku rastlina d = msgbox (['Life found! ']); %Zobraziť pole so správou „Život nájdený!“čakať na (d); end elseif l.right> 100 %Skontrolujte, či je zakrytý pravý svetelný nárazník r.moveDistance (-0,05) %Posuňte roomba dozadu 0,05 metra r.turnAngle (-20) %Otočte roomba o 20 stupňov CW obr. = r.getImage %Získajte obrázok z malinový koláčový fotoaparát na roomba a skladujte v premennej 'img' rect = [100 0 150 150]; img = imcrop (img, rect) %orezania obrazu so zameraním na stred červená = priemer (priemer (img (:,:, 1))) %priemernej intenzity červenej zelenej = priemer (priemer (img (:,:, 2))) %priemerná intenzita zelenej modrej = priemer (priemer (obr. (:,:, 3))) %priemernej intenzity modrej, ak je zelená> červená && zelená> modrá %Skontrolujte, či je na obrázku rastlina d = msgbox (['Life found! ']); %Zobraziť pole so správou „Život nájdený!“čakať na (d); end elseif y.leftFront <1500 %Skontrolujte, či je ľavá/predná časť roomba mimo útesu r.moveDistance (-0,1, 0,05) %Move roomba dozadu 0,1 metra pri 0,05 m/s r.turnAngle (-5) %Rotate roomba 5 stupne CW inak, ak vpravo. Vpredu <1500 %Skontrolujte, či je pravá/predná časť roomba mimo útesu r.moveDistance (-0,1, 0,05) %Move roomba dozadu 0,1 metra pri 0,05 m/s r.turnAngle (5) %Rotate roomba 5 stupne CCW inak ak y.vľavo <1000 %Skontrolujte, či je ľavá strana robota roomba mimo útesu r.moveDistance (-0,05, 0,05) %Posuňte roomba dozadu o 0,05 metra pri 0,05 m/s r.turnAngle (-10) %Otočte roomba o 10 stupňov CW elseif y.right0 %Spustiť, ak je tlačidlo stlačené, ak Pokračovať == 1 i = 0 %Pokračovať v hľadaní iného života i = 1 %Koniec Režim ŽIVOT koniec koniec koniec koniec ostatné nastavenie == 2 %Skontrolujte, či bolo zvolené nastavenie „ROUGH TERRAIN“a r.getBumpers %Získanie a uloženie hodnôt senzorov nárazníka v štruktúre "x" y = r.get CliffSensors %Načítajte a ukladajte hodnoty senzorov útesu v štruktúre „y“, ak x.right == 1 %Skontrolujte, či je stlačený pravý nárazník r.turnAngle (10) %Otočte roomba o 10 stupňov CCW elseif x.left == 1 %Skontrolujte, či je vľavo nárazník je stlačený r.turnAngle (-10) %Otočiť roomba o 10 stupňov CW inakif x.front == 1 %Skontrolujte, či je stlačený predný nárazník r.turnAngle (20) %Otočte roomba o 20 stupňov CCW inakif x.rightWheelDrop == 1 % Skontrolujte, či pravé koliesko kleslo r.turnAngle (-20) %Otočte roomba o 20 stupňov CW inak, ak x.leftWheelDrop == 1 %Kontrola, či ľavé koleso kleslo r.turnAngle (20) %Otočte roomba o 20 stupňov CCW inak, ak y.leftFront < 1 500 %Skontrolujte, či je predná ľavá časť robota mimo útesu. R. Pohyb Vzdialenosť (-0,05, 0,05) %Posuňte zariadenie roomba dozadu o 0,05 metra pri rýchlosti 0,05 m/s r.turnAngle (-5) %Otočte roomba o 5 stupňov CW inak, ak vpravo. Vpredu < 1500 %Skontrolujte, či je pravá predná časť robota Roomba mimo útesu r. Pohyb Vzdialenosť (-0,05, 0,05) %Posuňte robot Roomba dozadu o 0,05 metra pri rýchlosti 0,05 m/s r.turnAngle (5) %Otočte roomba o 5 stupňov CCW inak, ak zostane vľavo <1000 %Skontrolujte, či je ľavá časť o f roomba is off cliff r.moveDistance (-0,05, 0,05)%Move roomba dozadu 0,05 met at 0,05 m/s r.turnAngle (-10)%Rotate roomba 10 ° CW elseif y.right0 if Continue == 1 i = 0 %Pokračujte v drsnom teréne inak i = 1 %Koniec konca konca drsného terénu inak %Manuálny režim i = 0 r.setLEDDigits (num2str ('USER')) %Zobrazenie 'USER' na LED displeji d = msgbox (['Šípky - Pohyb; S - Stop Rover; ESC - kontrola koncového používateľa; A - Nájdite zdroj ']); čakať na (d); zatiaľ čo i == 0 r.showCamera %Otvorte živý prenos kamery z malinového koláča v samostatnom okne D = getkey (1) %Tlačidlo načítania stlačené používateľom, uložte hodnotu ASCII ako premennú D, ak D == 30 %Skontrolujte, či má šípka „hore“bolo stlačené r.setDriveVelocity (0,1) %Poslať roomba dopredu o 0,2 m/s inakif D == 28 %Skontrolujte, či bola stlačená šípka „doľava“r.setDriveVelocity (0) %Zastavte roombu v pohybe dopredu alebo dozadu r.turnAngle (15, 0,05) %Otočte roomba o 45 stupňov CCW rýchlosťou 0,05 m/s inak, D == 31 %Skontrolujte, či bola stlačená šípka „nadol“r.setDriveVelocity (-0,1) %Posuňte roomba dozadu o 0,2 m/s inak, D == 29 % Skontrolujte, či je stlačená šípka „vpravo“r.setDriveVelocity (0) %Zastavte roomba v pohybe dopredu alebo dozadu r.turnAngle (-15, 0,05) %Otočte roomba o 45 stupňov CW rýchlosťou 0,05 m/s inak, ak D == 27 %Skontrolujte, či bolo stlačené tlačidlo „esc“(Escape) i = 1 %Zmeniť hodnotu premennej „i“na ukončenie cyklu d = msgbox ('Ukončenie "Užívateľského ovládania"') %Dajte používateľovi vedieť, že sa opúšťa manuálny režim inakif D == 115 %Skontrolujte, či bolo stlačené tlačidlo „s“r.setDriveVelocity (0) %Zastaviť roomba od vpred alebo vzad inakif D == 97 %Skontrolujte, či bolo stlačené „a“image = r.getImage; imwrite (obrázok, 'image.png') W = Klasifikácia (obrázok) K = režim (W), ak K == 3 d = msgbox ('Zdroj nájdený') %Zobrazí, ak bol detekovaný obdĺžnikový zdroj (d); %Počkajte, kým používateľ zatvorí pole správy „d“elseif K == 0 d = msgbox ('Not Resource:(') %Zobrazí sa, ak sa nezistí obdĺžnikový zdroj, čakajte (d); %Počkajte, kým používateľ zatvorí okno so správou „d“end else d = msgbox ('Nie je to platný vstup kľúča.') %Zobrazí sa, ak užívateľ zavrie ponuku „vybrať nastavenie“, čakanie (d); %Počkajte, kým používateľ zatvorí okno so správou „d“Koniec čakania (d); %Čakanie na používateľ zatvorí pole so správou "d" koniec koniec koniec d = msgbox ('Zbohom') %Rozlúči sa, ak sú možnosti zatvorené koniec čakania (d);

Krok 3: Testovanie

Akonáhle bude váš kód napísaný, budete musieť svoj robot Roomba otestovať. Aj keď sa váš kód môže zdať správny, mnohé z vašich hodnôt, najmä pre farbu alebo tvar, bude potrebné zmeniť, aby ste správne rozoznali objekty, ktoré by podľa vás chcela robota Roomba identifikovať.

Krok 4: Sledujte vizuálne výstupy

Na základe vizuálnych výstupov bude veľmi zrejmé, či ste Roombu úspešne naprogramovali alebo nie.

Výstupy zahŕňajú:

• Detekcia tvarov: Schopnosť robota Roomba správne rozlišovať tvary za účelom nájdenia správnych minerálov
• Hrubé terénne manévre: vyhýba sa útesom alebo tmavým oblastiam
• Manuálny režim: Živý prenos a možnosť ovládať robot Roomba
• Obrázky: Obrázky minerálov
• Life Found !: Textové pole MatLab označujúce, že vaša rastlina identifikovala organický život.

Toto je koniec nášho tutoriálu, užite si svoj nový Mars Expedition Rover!