Linefollower z kamerą

[Elvis]

Cześć,

Postanowiłem spróbować zbudować linefollower-a wyposażonego w kamerę. Podstawowe założenie, to sprawdzenie, czy taki układ ma sens.

Robot w pierwszej wersji będzie zbudowany z gotowych podzespołów, jeśli koncepcja się sprawdzi, postaram się zaprojektować własną elektronikę.

Jako sterownik silników oraz czujników odbiciowych wykorzystałem gotowego robota 3-PI firmy Pololu.

Linux zainstalowany jest na płytce Raspberry-Pi, aktualnie wykorzystuję dystrybucję Raspbian.

Chciałem wykorzystać zasilanie z 3pi, ale okzazało się, że linux ma dużo większe wymagania. W rezultacie obie części robota mają niezależne zasilania. 3-pi, standardowe 4 akumulatorki AAA, dla linuxa akumulator Li-Pol 5200mAh.

Do raspbery podłączona jest przejściówka WiFi, pozwalająca na zdalne łączenie z robotem. Kamerka Logitech c270 służy od odczytu obrazu.

Robot ma wykorzystywać informacje z czujników odbiciowych do wykrywania linii, natomiast informacje z kamery mają jedynie służyć do ustalania parametrów pracy algorytmu PID.

Aktualnie robot wyposażony jest w 2 niezależne procesory, komunikujące się przez łącze szeregowe (uart).

Pierwszy filmik nagrany "oczami" robota. Przyznam, że jestem rozczarowany. Obraz jest strasznie rozmazany, a robot jechał dosyć wolno.

[torcek]

Fajny pomysł na wykorzystanie 3PI, czekam z niecierpliwością na jakieś filmiki z pierwszych prób 😉

[Sabre]

Ja od niedawna myślę o wykorzystaniu czegoś takiego. Ma już gotową optykę a i cena jest przyzwoita.

[Elvis]

Po pierwszych próbach zmieniłem trochę konstrukcję. Po pierwsze wymieniłem akumulator na mniejszy, ale dużo lżejszy - zamiast 5200mAh teraz jest tylko 2600mAh. Ale dzięki temu robot trochę lepiej jeździ no i wygląda nieco mniej pokracznie.

Poza tym musiałem zmienić kamerę. Logitech c270 okazał się za słaby, więc teraz zamontowałem c920. Obrazy wykonywane podczas jazdy wyglądają o niebo lepiej. Tylko muszę pozbyć się obudowy kamery - jest nieprzyzwoicie wręcz ciężka.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Elvis]

Po małej przerwie powrót do linefollowera.

Poniżej aktualna wersja, po znacznym odchudzaniu:

Kamera od Raspberry-Pi, zamiast USB. Dużo lżejsza i nawet przyzwoitej jakości. Zamiast oddzielnego zasilania, teraz obie płytki dzielą akumulator Li-Pol. Połączenie za pomocą bardzo prostego konwertera napięć (3.3V<->5V) oraz łącza szeregowego. W płytce 3-pi standardowy program sterujący od Pololu, potrafi wykonywać proste komendy typu jazda z zadaną prędkością, ale może też znacznie więcej, np. uruchomić PID a i sterować robotem niezależnie od linuxa.

Po stronie linuxowej, działa Wi-Fi, obraz z kamerki można oglądać przez www (mjpg-streamer). Do sterowania 3pi używam skryptów w Pythonie. Aktualnie robot działa jako zdalnie sterowany z widokiem z kamery.

Następny etap to przetwarzanie danych z kamery. Planuję zostać przy Pythonie, do tego odrobina OpenCV, a sterowanie jazdą niezależnie, z poziomu AVR w 3PI. Czyli Linux ogląda świat z kamery i stara się wysterować PID, a który w "czasie rzeczywistym" całością steruje.

Komponenty robota:

* robot 3Pi firmy Pololu jako napęd

* Raspbian Linux działający na Raspberry-Pi, wersja B

* karta Wi-Fi podłączana po USB (WiPi)

* Kamera dedykowana do Raspberry-Pi

* zasilanie z gotowego akumulatora z ładowarką i wyjściem USB (http://www.pny.eu/product/p-22-204-764/PowerPacks/PowerPack-T2600/)

* obudowa wydrukowana z PLA na drukarce 3D

[Elvis]

Postanowiłem wrócić do linefollowera z kamerką. Jednym z plusów opóźnienia w projekcie jest nowa wersja Raspberry. Nowa wersja będzie bardziej przypominała "prawdziwego" robota. Nie ma już 2 procesorów, RPi steruje silnikami za pomocą mostków TB6612. Docelowo planuję też zrezygnować z akulmulatorów z wyjściem USB - są trochę za duże.

Nowa, jeszcze bardzo robocza wersja wygląda tak:

[Bobby]

A co to za HAT? Ciekawy jestem, skąd bierzesz PWM - czy bezpośrednio z GPIO maliny, czy jest tam jakiś dedykowany scalak od tego?

[Elvis]

Hat jest firmy MSX, niedługo będzie na Forbocie artykuł o nim. W dużym skrócie to przetwornica do zasilania + dwa mostki TB6612 oraz PCA9685. PWM jest generowany przez PCA9685, dzięki temu wykorzystując i2c można wysterować 4 silniki bez najmniejszego problemu.