सिक्यूरिबोट: गृह सुरक्षा के लिए एक छोटा निगरानी ड्रोन: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

यह एक साधारण तथ्य है कि रोबोट कमाल के हैं। सुरक्षा रोबोट, हालांकि, एक औसत व्यक्ति के लिए बहुत महंगे होते हैं या खरीदने के लिए कानूनी रूप से असंभव होते हैं; निजी कंपनियां और सेना ऐसे उपकरणों को अपने पास और अच्छे कारण के लिए रखती हैं। लेकिन क्या होगा यदि आप वास्तव में व्यक्तिगत सुरक्षा रोबोट रखना चाहते हैं?

Securibot दर्ज करें: एक छोटा ऑल-व्हील ड्राइव रोबोट जो आपकी इच्छा के आसपास गश्त कर सकता है और सेंसर की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ प्रतिक्रिया की जानकारी दे सकता है। यह छोटा, मजबूत और सस्ता है, और इसे बनाने के लिए वायरिंग और प्रोग्रामिंग की केवल न्यूनतम समझ की आवश्यकता होगी।

चरण 1: सामग्री इकट्ठा करना

निम्नलिखित सामग्री की आवश्यकता होगी। ये ऐसे हिस्से हैं जिन्हें अंतिम उत्पाद के लिए खरीदा और उपभोग किया जाना चाहिए, और इसलिए दुर्घटना होने की स्थिति में अतिरिक्त बैकअप सामग्री रखना बुद्धिमानी हो सकती है। यदि आप इसे खरीदना चाहते हैं तो नया टैब खोलने के लिए बस एक हिस्से पर क्लिक करें!

ऊर्जा प्रबंधन

• 9-वोल्ट बैटरी 4-पैक X1
• एए बैटरी 8-पैक X1
• 4-स्लॉट एए बैटरी धारक X1
• पुरुष / पुरुष जम्पर तार X1
• पुरुष / महिला जम्पर तार X1
• महिला/महिला जम्पर तार X1
• मिनी ब्रेडबोर्ड x1
• 1k रोकनेवाला x1
• 2k रोकनेवाला X1
• रेड/ब्लैक पावर केबल्स x1
• घुमाव स्विच x2

हार्डवेयर और सेंसर

• Arduino Uno Rev3 X1
• ESP8266 वाई-फाई मॉड्यूल w / NodeMCU x
• HCSR04 अल्ट्रासोनिक सेंसर X1
• पीर मोशन सेंसर X1
• मोटर बोर्ड x1

न्याधार

मेकरफायर रोबोट स्मार्ट कार किट x1

अतिरिक्त सामग्री*

• सोल्जर आयरन एंड सोल्डर
• वायर स्ट्रिपर्स
• वायर कटर
• 8 "एक्रिलिक
• लेजर कटर
• विद्युत टेप
• ज़िप बंध
• छोटे पेंच और नट

*इन सामग्रियों की आवश्यकता नहीं है, लेकिन निश्चित रूप से संगठन और सुरक्षा की एक अतिरिक्त परत जोड़ते हैं। वैकल्पिक होने के कारण, वे आमतौर पर हार्डवेयर स्टोर में पाए जा सकते हैं, और लेजर कटर खरीद के लिए अधिक गंभीर विचार हैं, बजाय इसके कि केवल एक किराए पर लें या भागों को भेज दिया जाए।

चरण 2: प्रोग्रामिंग और योजना

वायरिंग और प्रोग्रामिंग के मामले में Securibot एक जटिल उपकरण है जो पहली बार में डराने वाला लग सकता है, लेकिन अगर छोटे चरणों में किया जाए तो इसे आसान बनाया जा सकता है। नीचे एक आरेख है जो संपूर्ण वायरिंग योजना दिखाता है। भले ही यह अभी यहां है, लेकिन सब कुछ तार-तार करना नासमझी होगी क्योंकि यह पूरा तंत्र रोबोट से जुड़ा होगा। कागज पर उपकरण कैसे स्थापित किया जाता है, इसकी बेहतर समझ प्राप्त करने के लिए यह केवल यहां है।

रोबोट को प्रोग्राम करने के लिए, हम दो अलग-अलग भाषाओं का उपयोग करेंगे: पायथन और सी/सी++। साथ ही, यह समझना महत्वपूर्ण है कि मैकोज़ पर प्रोग्राम किए जाने पर यह सबसे अच्छा किया जाता है।

शुरू करने से पहले, NodeMCU को मोटर बोर्ड से भौतिक रूप से संलग्न करें। आप एक दूसरे के साथ तल पर छोटे स्क्वीगल को ऊपर उठाकर ऐसा कर सकते हैं। इसे पीछे की ओर न रखें नहीं तो यह फ्राई हो जाएगा!

एक बार जब आप NodeMCU + Motorboard को कंप्यूटर से कनेक्ट कर लेते हैं, तो एक टर्मिनल विंडो खोलें, और # के बाद कुछ भी टाइप करने की अनदेखी करते हुए इन पंक्तियों को लिखना शुरू करें।

ls /dev/tty.* # उस पोर्ट को ढूँढता है जिस पर NodeMCU सुन रहा है।

स्क्रीन एलएस/देव/ट्टी। ११५२००

#इसके बाद, एंटर दबाएं जब तक कि आप >>> न देखें, फिर निम्नलिखित टाइप करें:

आयात नेटवर्क

स्टा = नेटवर्क। WLAN (नेटवर्क। STA_IF)

एपी = नेटवर्क। डब्ल्यूएलएएन (नेटवर्क। एपी_आईएफ)

एपी सक्रिय (सच)

sta.active(गलत)

यदि आपने इसे सही ढंग से प्रोग्राम किया है, तो अब आपको अपने वाई-फाई में MicroPython-xxxxxx के लिए एक कनेक्शन देखना चाहिए (इस्तेमाल किए गए ESP8266 के आधार पर नंबर अलग-अलग होंगे)। इसे कनेक्ट करें, इसके लिए पासवर्ड micropythoN है (बिल्कुल लिखित के रूप में)

अब, https://micropython.org/webrepl/ पर जाएं और "कनेक्ट" दबाएं। आईपी बदलें नहीं। जो डिफ़ॉल्ट दिया गया है वह आवश्यक है। आपको एक पासवर्ड दर्ज करने के लिए कहा जाना चाहिए; बस पासवर्ड डालें।

उसके बाद, हमें रोबोट के मोटर्स के नियंत्रण में उपयोग किए जाने वाले सभी कोड प्राप्त करने होंगे। इस जीथब रिपॉजिटरी में, crimsonbot.py डाउनलोड करें। यदि आवश्यक हो तो आप भविष्य में उपयोग के लिए अन्य चीजें डाउनलोड कर सकते हैं। अब हम प्रोग्रामिंग शुरू कर सकते हैं, लेकिन ऐसा करना बहुत कठिन हो सकता है, इसलिए हमने इसके बजाय यहां स्थित एक और रिपॉजिटरी बनाई है। demo.py को पकड़ो और इसे उसी स्थान पर रखें जहां crimsonbot.py है।

webrepl में वापस जाएं और फिर से कनेक्ट करें. "कनेक्ट" दबाएं और फिर से पासवर्ड से लॉग इन करें। दाईं ओर, "फ़ाइल चुनें" पर क्लिक करें और पता लगाएं कि आपने डेमो.पी कहां रखा है। Demo.py का चयन करने के बाद, इसे "डिवाइस पर भेजें" दबाकर भेजें। यदि आपने इसे सही तरीके से किया है, तो आपको आयात डेमो टाइप करने में सक्षम होना चाहिए और कोई त्रुटि नहीं होनी चाहिए। बधाई हो, आपके पास नियंत्रण के लिए सभी सॉफ़्टवेयर सेट अप हैं। अब इसे रोबोट में ही असेंबल करने का समय आ गया है।

चरण 3: मूल बातें बनाना

अब जब हमने सॉफ्टवेयर का प्राथमिक भाग सेट कर लिया है, तो हम हार्डवेयर पर काम कर सकते हैं। रोबोट के मेकरफायर चेसिस के लिए पैकेज खोलें और गाइड में शामिल निर्देश के अनुसार इसे इकट्ठा करें। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि तार सोल्डर नहीं आते हैं, इसलिए एक के साथ काम करते समय हमेशा की तरह सावधान रहें। एक बार जब आप दिए गए गाइड के अनुसार पूरे रोबोट को इकट्ठा कर लेते हैं, तो हमें वास्तव में अभी के लिए शीर्ष पर रखने की आवश्यकता नहीं है, इसलिए आप उस सहयोगी को अभी के लिए रख सकते हैं।

शीर्ष को लेकर, अब हम कुछ चीजें संलग्न कर सकते हैं। अपनी पसंद का चिपकने वाला लें और बोर्ड पर नीले खंड के सामने मोटर बोर्ड और दो 9वी बैटरी रखें। यह बिना कहे चला जाता है, लेकिन आप ऐसा करने के लिए मोटर बोर्ड को अलग कर सकते हैं।

सोल्डर किए गए तारों या मगरमच्छ क्लिप का उपयोग करके, श्रृंखला में दो 9वी बैटरी संलग्न करें, जिससे लगभग 18V बिजली मिलती है। अब उसका एक सिरा लें और उसे रॉकर स्विच से जोड़ दें। अब आपके पास घुमाव से जुड़ा एक नकारात्मक/सकारात्मक अंत होना चाहिए और एक बस एक छोर से जुड़ा होना चाहिए। वायर स्ट्रिपर्स के साथ, कुछ तांबे को प्रकट करने के लिए लाल/काले पावर केबल को हटा दें। अब आप उन्हें मोटरबोर्ड में नीले सेक्शन में चिपका कर रख सकते हैं। उन्हें ठीक से सुरक्षित करने के लिए ऊपर और नीचे करने के लिए एक छोटे फिलिप्स स्क्रूड्राइवर का उपयोग करें। लाल तार VIN नाम के आउटलेट से जुड़ेगा और ग्राउंड GND नाम के आउटलेट से जुड़ेगा।

अब वायरिंग का कठिन हिस्सा है। यह शायद सबसे कठिन हिस्सा है क्योंकि यह बहुत जटिल है। मोटर्स के सिरों का उपयोग करके, इसे निम्न तरीके से कनेक्ट करें:

आउटलेट ए के लिए बाईं ओर दो काले तार-

आउटलेट A+. के लिए बाईं ओर दो लाल तार

आउटलेट B के दायीं ओर दो काले तार-

आउटलेट B+. के दाईं ओर दो लाल तार

तारों के जोड़े को एक साथ रखने के लिए बिजली के टेप और ज़िप्टी बहुत काम आएंगे। अब जब वह इकट्ठा हो गया है, तो हम परीक्षण कर सकते हैं कि मोटर ठीक से काम कर रहे हैं या नहीं।

लॉग इन करें और चरण 1 में webrepl शुरू करने से लेकर demo.py लोड करने तक सभी भागों का पालन करें। इम्पोर्ट डेमो टाइप करने के बाद, निम्न में से कोई एक कमांड टाइप करें:

डेमो.डेमो_एफबी() # रोबोट को आगे और पीछे जाने देता है।

डेमो.डेमो_रोट () # रोबोट को घुमाता है।

ये मूल्यांकन करेंगे कि क्या आप आगे बढ़ सकते हैं और मुड़ सकते हैं। अगर वे दोनों इरादे से काम करते हैं, तो शानदार से! यदि नहीं, तो अपनी वायरिंग को दोबारा जांचें और सुनिश्चित करें कि आपकी बैटरी पूरी तरह चार्ज है। इसके साथ डेमो_एफबी () प्रोग्राम का एक छोटा वीडियो है और यह एक उदाहरण के रूप में पहियों को कैसे चलाता है। ध्यान दें कि ये पूरी तरह से संचालित नहीं हैं, इसलिए हमें मल्टीमीटर का उपयोग करके यह सुनिश्चित करना चाहिए कि चार मोटरों के लिए पर्याप्त शक्ति है या नहीं।

चरण 4: चीजों की भावना को रंगना

अब जब हमने यह स्थापित कर लिया है कि हमारा बॉट घूम सकता है, तो आखिरकार रोबोट के स्वचालन को शुरू करने का समय आ गया है।

ठीक उसी तरह जैसे एक समय के लिए एक क्षेत्र में गश्त करने के लिए एक गार्ड को काम सौंपा जाता है, रोबोट को एक काली रेखा का पालन करके एक क्षेत्र में गश्त करने के लिए डेमो.पी में कोड का उपयोग करके प्रोग्राम किया जाता है। इस लाइन के लिए सबसे अच्छा उम्मीदवार ब्लैक इलेक्ट्रिकल टेप है।

तीन महिला/महिला जम्पर तारों का उपयोग करके, किसी एक रंग सेंसर पर निम्न पिन से कनेक्ट करें: वीसीसी (पावर), जीएनडी (ग्राउंड) और डीएटी (डेटा)। निम्नलिखित कनेक्शन के लिए मोटर बोर्ड पर पंक्तियों 2-8 से किसी भी पिन का उपयोग करके दूसरे छोर को कनेक्ट करें:

वीसीसी => वी

जीएनडी => जी

डीएटी => डी

ध्यान दें कि ये सभी कार्य करने के लिए एक ही पंक्ति में होने चाहिए। पंक्तियों को मोटर बोर्ड के किनारे पर लेबल किया गया है। दूसरे सेंसर के लिए इसे दो बार दोहराएं, और उन्हें कुछ अतिरिक्त गतिरोध या अपनी पसंद की किसी भी चीज़ के साथ सामने की ओर माउंट करें। ध्यान रखें कि कलर सेंसर जमीन के काफी करीब होने चाहिए। यदि वे काफी करीब नहीं हैं, तो वे ठीक से काम नहीं करेंगे। इच्छित प्रभाव के लिए उन्हें विपरीत दिशा में सममित रूप से माउंट करना भी सुनिश्चित करें।

webrepl में वापस जाएं, demo.py भेजें और इसे एक बार फिर आयात करें। उसके बाद, इसे एक गैर-काली सतह पर बिछाएं और काले विद्युत टेप की एक या दो मीटर की रेखा को मैप करें। रोबोट को दो सेंसरों के बीच की रेखा के साथ नीचे रखें। पावर देने के बाद निम्न कमांड टाइप करें:

डेमो.सेटअप ()

डेमो.लूप ()

Securibot को अब लाइन का अनुसरण करना चाहिए और रंग सेंसर के ट्रिप होने पर खुद को सही करना चाहिए। कोड यह पता लगाने के द्वारा काम करता है कि कौन सा मान सामान्य है, जिसका अर्थ काला रंग नहीं है, और जब उस मान को अलग होने का एहसास होता है, तो यह स्वयं को सही करता है। ध्यान दें कि चूंकि कार्यक्रम अनिश्चित काल तक चलने के लिए है, रोबोट को रोकने का एकमात्र तरीका इसे बंद करना है। इस तरह से एक दो बार परीक्षण करें, और यदि आप वास्तव में साहसी हैं, तो कुछ वक्र और मोड़ बनाने का प्रयास करें।

चरण 5: ध्वनि बंद

ऊपर दिया गया चित्र दिखाता है कि अल्ट्रासोनिक सेंसर कैसे स्थापित किया जाएगा। सेंसर ध्वनि की एक अल्ट्रासोनिक पल्स को प्रसारित करके काम करता है, जो किसी भी इंसान की तुलना में अधिक है, और यह गणना करता है कि इसे वापस प्रतिबिंबित करने में कितना समय लगता है। यह वह जगह है जहां नर/मादा टैब 1k और 2k प्रतिरोधों के साथ चमकेंगे।

इस बिंदु पर, अचल संपत्ति का प्रबंधन करना मुश्किल होगा, इसलिए अब कार के शीर्ष को वापस संलग्न करने का एक अच्छा समय होगा। हालांकि, ध्यान रखें कि ग्रे TRIG वायर और सफेद ECHO वायर को मोटर बोर्ड के नीचे दो अलग-अलग D पिन से कनेक्ट होना चाहिए, इसलिए उन्हें चुपके से लगा दें और उन्हें लगा दें। यदि आपने सामग्री अनुभाग में शामिल ब्रेडबोर्ड खरीदा है, तो इसमें एक चिपकने वाला तल होगा जिसका उपयोग केवल कागज को छीलकर किया जा सकता है। इसे कार के सामने से जोड़ दें, और फिर कार के पिछले हिस्से में जो भी चिपकने वाला आप चाहते हैं उसका उपयोग करके बैटरी पैक संलग्न करें।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि एए बैटरी पैक के साथ आने वाले तांबे के तारों में महिला छोर नहीं होते हैं, इसलिए आपको ब्रेडबोर्ड में डालने से पहले तार को दूर करना होगा।

अल्ट्रासोनिक सेंसर के लिए कोड थोड़ा अधिक जटिल है लेकिन फिर भी इस जीथब रेपो से फिर से एक्सेस किया जा सकता है। HCSR04.py और Motion_control.py डाउनलोड करें और उन्हें एक ही स्थान पर रखें। इनसे आप किसी भी वस्तु से सेंसर की दूरी का पता लगा सकते हैं। अल्ट्रासोनिक की सीमा लगभग दो से तीन मीटर है।

चरण 6: हीट सिग्नेचर

अब जब हमारे पास अन्य भाग इकट्ठे हो गए हैं, तो हम थर्मल गति का पता लगाने के लिए निष्क्रिय इन्फ्रारेड सेंसर (PIR) के साथ Arduino Uno का उपयोग करने पर ध्यान केंद्रित कर सकते हैं।

सबसे पहले, Arduino के लिए नवीनतम IDE डाउनलोड करना सुनिश्चित करें। अपने USB आउटलेट से आवश्यक केबल को Uno से कनेक्ट करें। इसके लिए आपको सुरक्षा संकेतों की पुष्टि करने की आवश्यकता हो सकती है, सभी को "हां" कहें। सुनिश्चित करें कि यह टूल > बोर्ड > Arduino/Genuino Uno और Tools > Port > dev/cu. Bluetooth-Incoming-Port के अंतर्गत जाँच करके इसे पहचानता है। एक बार जब वे आगे बढ़ जाते हैं, तो टूल्स> बोर्ड की जानकारी प्राप्त करें पर जाएं और देखें कि बोर्ड की जानकारी पॉप अप होती है या नहीं।

अब हम थर्मल गति का पता लगाने के लिए अच्छे पुराने जीथब रेपो पर कोड का उपयोग कर सकते हैं। रिपॉजिटरी में.ino फ़ाइल डाउनलोड करें और इसे Arduino IDE के साथ खोलें। कोड को संकलित करने के लिए "सत्यापित करें" पर क्लिक करें और इसके आगे के बटन का उपयोग करके इसे ऊनो पर धकेलें।

अब हमें Arduino Uno को फिजिकली वायर करना होगा। ऐसा करने के लिए ऊपर दिए गए आरेख का पालन करें, और कार में पीआईआर संलग्न करते समय, अल्ट्रासोनिक सेंसर के शीर्ष पर इसे संलग्न करने के लिए कुछ सुपर गोंद का उपयोग करें। कोई भी चिपकने वाला अतिरिक्त 9वी, स्विच और ऊनो संलग्न करने के कारण होगा।

चरण 7: एक साथ आना

अब जब सब कुछ ठीक हो गया है, तो सभी कोड को संबंधित बोर्डों पर लोड करें। एक बार समाप्त होने के बाद और आपने डेमो.लूप () निष्पादित कर लिया है, रोबोट काली रेखाओं का पालन करने में सक्षम होगा और सेंसर को अपने संबंधित टर्मिनल विंडो पर डेटा लाना चाहिए। बधाई हो, अब आपके पास अपना निजी Securibot है!

यदि आप रोबोट के लॉजिस्टिक्स को सीखना चाहते हैं, तो यह खंड सॉफ्टवेयर कैसे काम करता है, इस पर पूरक सामग्री है। अनिवार्य रूप से, रोबोट लूप में लाइन का पालन करना जारी रखेगा और अल्ट्रासोनिक और निष्क्रिय इन्फ्रारेड सेंसर सीधे कार के सामने वस्तुओं की दूरी और गति प्रदर्शित करेंगे।

यदि आप इसमें और प्रोटोकॉल जोड़ना चाहते हैं, तो यहां अतिरिक्त संसाधन हैं जिनका उपयोग आप कार में बेहतर सॉफ़्टवेयर या हार्डवेयर बनाने के लिए कर सकते हैं। चूंकि Securibot थोड़ा बुनियादी है, यह आपके लिए अपने दिल की सामग्री को संशोधित करने के लिए एक मंच के रूप में कार्य करता है। डिजाइन लेजर कट कवच, उन्नत पहचान कार्यक्रम, अपना खुद का लड़ाकू रोबोट बनाने के लिए स्पाइक्स जोड़ें; आप Securibot के साथ जो कर सकते हैं, उसमें असीम संभावनाएं हैं!

यदि आप हवाई जहाज़ के पहिये को अच्छे दिखने के लिए अधिक ऐक्रेलिक कवच जोड़ना चाहते हैं, तो हमने उन्हें पहले से ही जीथब रिपोजिटरी पर.pdfs के रूप में बनाया है जिसे लेजर कटर पर लोड किया जा सकता है। फ़ाइलें हैं Armer-side.pdf, front-back-plates-fixed.pdf, और Hing-fix.pdf। लेज़र कट के बारे में अधिक ट्यूटोरियल के लिए, अधिक कटिंग प्रोजेक्ट्स जानने के लिए https://www.troteclaser.com/en/knowledge/do-it-yourself-samples/ पर जाएं।