עקוב אחריי - מדריך מזל"ט חכם של פטל פי: 9 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

האם תמיד תהית כיצד להכין מזל ט מ- A-Z?

הדרכה זו מראה לך כיצד לבצע צעד-צעד צעד מרובע של 450 מ מ מרכישת החלקים ועד בדיקת הרובוט האווירי שלך בטיסתו הראשונה.

בנוסף, עם Raspberry Pi ו- PiCamera אתה יכול להזרים סרטון חי במכשיר שלך ולשלוט במזל"ט שלך בתצוגה בגוף ראשון! ה- Raspberry Pi מציע גם את האפשרות לשפר את המזל"ט שלך עוד יותר ולהוסיף תכונות כמעקב אחר אנשים, הימנעות ממכשולים ותחנת מזג אוויר. מדריך זה יראה לך כיצד לגרום למזל"ט שלך לעקוב אחריך.

היתרון של ה- Raspberry Pi הוא בעיקר בכך שהוא יכול לעבד כמה אלגוריתמים של ראייה מלאכותית לתכונות הדורשות מהמל ט להיות '' חכם ''.

במדריך זה תלמד:

• אילו כלים/חלקים אתה צריך לקנות
• כיצד לתקן את כל החלקים על המסגרת
• כיצד לבצע את החיבורים למערכת ההנעה
• כיצד להגדיר את בקר הבקרה שלך
• כיצד לחבר את המקלט למשדר
• כיצד להזרים סרטון שצילם המזל"ט בטלפון שלך
• כיצד לכוון את ה- PID שלך לשליטה טובה יותר
• כיצד ליישם מעקב אחר אנשים

כמו כן, למזל"ט יש נורית אדומה שנדלקת כאשר המזל"ט מחפש מישהו ונורית ירוקה כאשר מישהו מזוהה והמזלט עוקב אחריו. כפתור מיושם גם לכיבוי ה- Pi לפני ניתוק הסוללה לכרטיס ה- SD של ה- Raspberry Pi לא נפגם.

הדרכה זו נועדה להגדיר את היסודות של איך לבנות מזל ט חכם הניתן להתאמה אישית, כך שאם אתה מתחיל לגמרי, הגעת למקום הנכון!

שלב 1: סקירה כללית

כדי לבנות מרובע, אנו זקוקים ל -4 מנועים ו -4 ESCs (בקר מהירות אלקטרונית) שכל אחד מהם מחובר למנוע. לוח חלוקת חשמל משמש לחלוקת הכוח מהסוללה לארבעת ה- ESC.

ה- ESC מקבל את הפקודה מבקר הטיסה (כאן לוח MultiWii) ומעביר אותה למנוע.

לבקר טיסה זה יש גירוסקופ, מד תאוצה וברומטר. אתה יכול גם להוסיף לו מודול Bluetooth ו- GPS.

כדי לבצע את החיבור בין ה- Raspberry Pi לבקר הטיסה, אנו משתמשים במתאם FTDI. כך נוכל לשלוח פקודות לבקר מה- Pi שלנו. כמו כן, כדי לבצע את כיול ה- PID ולהעלות את הקושחה של ה- Mulltiwii על בקר הטיסה, ה- FTDI יהיה שימושי מאוד.

לבסוף, אנו שולטים מרחוק על המזל ט באמצעות שלט רחוק ששולח פקודות למקלטים ושולח אותן לבקר הטיסה.

ה- Raspberry Pi מספק גם זרם שניתן לצפות בכל דפדפן ממכשיר כמו טלפון למשל. כך נוכל לראות מה מצלמת הפי רואה כשהיא באוויר.

שלב 2: איסוף החלקים

החלקים הבאים נדרשים להשלמת הדרכה זו בהצלחה:

1) המסגרת: מסגרת 4 צירים 450 F

2) המשדר והמקלט: Flysky FS-i6X

3) ה- Raspberry Pi: לוח האם Raspberry Pi 3 דגם B

4) המצלמה: PiCamera

5) המיקרו -בקר: Crius MultiWii SEV2.6

6) FTDI: ממיר FTDI USB ל- TTL /FT232

7) חוטים קטנים: חוט דופונט רב צבעוני Elegoo 120 יחידות

8) המנועים (x4): Liobaba 1100KV 2-4S מנוע ללא מברשות

9) ה- ESCs (x4): קושחת ESC 30A ללא מברשות ללא מברשות ESC עם 5V 3A UBEC

10) הסוללה: סוללת HRB 11.1V 5000mAh 3S 50C-100C LiPo

11) המחברים: מחברים עם משטח זהב 3.5 מ מ (x4) ו Artrinck XT-60 60A/100A זכר נקבה

12) המדחפים (x3): מדחף FidgetGear 10x4.5 (כחול)

13) כרית הרכבה של בקר הטיסה: כרית הרכבה של בקר טיסה

14) כמה נדן המתכווץ בחום: צינור מתכווץ - SODIAL

15) חוטים: חוט 16GA

16) מלחם: ערכת הלחמה של Holife, כלי ריתוך מבוקרים בטמפרטורה מתכווננת 60W 110V

אופציונאלי

• זמזם: צג מתח ארס נמוך עבור 2S עד 8S סוללות LiPO
• תמיכה/מתלה עבור ה- Pi ובקר הטיסה: מארז לאחסון קופסאות ל- Raspberry Pi
• שפר את חוויית ההלחמה שלך עם: Elenco Helping Hands ו- 60-40 פח עופרת פחמן ליבה.

העלות הכוללת של כל החלקים הללו צריכה להיות 450.71 CAN $.

שלב 3: הלחמה ותיקון חלקים על המסגרת

שני חלקים צריכים הלחמה:

1. ה- ESC (הם אינם מגיעים עם מחברים בגפיים)
2. לוח חלוקת החשמל (במקרה שלנו משולב במסגרת)

השתמש במחברי tx הנקביים בחוטים שהוספת ללוח ההפצה, במחברי tx הזכרים בחוטי הצד של לוח ההפצה של ESC ובמחברי הזהב 3.5 מ מ בחוטי הצד המנועיים של ה- ESC. אל תשכח להוסיף את הנדן המתכווץ בחום לבידוד (אנחנו לא רוצים לראות חוט חשוף).

עצות להלחמה:

• השתמש בקצה הברזל השטוח בגודל הבינוני (המסופק בערכת ההלחמה שלך) וחמם את ברזל הלחמה ל 400 מעלות צלזיוס.
• נקו לעתים קרובות את קצה חוט ההלחמה בעזרת ספוג המים.
• ממיסים מעט הלחמה על שני המשטחים שברצונכם לחבר תחילה, לאחר מכן הדביקו אותם והוסיפו עוד הלחמה.

לפרטים נוספים אודות אופן הלחמת הכל אל תהססו להציץ באתר שלנו.

תקן את החלקים על המסגרת:

1. השתמש בשני ברגים כדי לתקן את המנועים בקצה כל זרוע.
2. תקן את תמיכת האלקטרוניקה על המסגרת בעזרת אגוזים וברגים.
3. תקן את הפי על התמיכה בעזרת אגוזים וברגים.
4. הדביקו מעט כרית הרכבה (לספיגת רעידות) בחלק העליון של התמיכה והדביקו לכם את Multiwii לוודא שהיא נמצאת בדיוק באמצע המסגרת והחץ מצביע בין שתי זרועות באותו צבע.
5. הדבק את המקלט לתמיכה בעזרת סקוטש כלשהו.
6. שים אותך על כל זרוע עם עטיפת עניבה.
7. השתמש ברצועות לחיבור הסוללה ברמה התחתונה של המסגרת.
8. קדחו את המדחפים והניחו אותם על המנועים בעזרת הבורג המיוחד המצורף למנוע

שלב 4: החיבורים

עבור המקלט:

• חבר את סיכות המצערת ב- MultiWii לערוץ 3 במקלט.
• חבר את סיכות הגליל לערוץ 1 במקלט.
• חבר את סיכות המגרש לערוץ 2.
• חבר את סיכות Yaw לערוץ 4.
• חבר את עזר 1 לערוץ 5.

עבור ESCs:

כאשר Multiwii פונה קדימה ועם חוט שחור של מחבר הפקודה של ה- ESC בפין התחתון של ה- Multiwii;

• חבר את ה- ESC השמאלי העליון ל- D3.
• חבר את ה- ESC הימני העליון ל- D10.
• חבר את ה- ESC התחתון הימני ל- D9.
• חבר את ה- ESC התחתון השמאלי ל- D11.

לגבי הפי:

• חבר את ה- PiCamera.
• חבר את ה- FTDI למתאם מיני USB/USB וחבר אותו ל- Pi, חבר גם את פיני ה- FTDI או את סיכות ה- FTDI של ה- MultiWii.
• חבר סיכה - ו + של ה- MultiWii לסיכות GPIO של 5V ונטען של ה- Pi.

עבור המנועים

כברירת מחדל, המנועים מסתובבים בכיוון השעון (CCW). אז עבור המנועים השמאלי העליון והימני התחתון, עליך להפוך את חיבור החוטים עם ה- ESC (השחור עם האדום והאדום עם השחור) לכן יהיה לך כיוון חכם (CW).

שלב 5: הגדר את הכל

הסר את המדחפים שלך בשלבים הבאים.

תכנות ה- ESC:

בקר המהירות האלקטרוני שולט במנוע ולכן הרבה אפשרויות זמינות וזה תלוי בך להתאים אישית את ה- ESC שלך כך שיתנהג כרצונך.

הסר את כל החוטים המחוברים למקלט.

עבור כל ESC:

1. חבר רק ESC אחד לחשמל (ללוח החלוקה במקרה שלנו) וודא שהסוללה מנותקת.
2. הכנס את סיכת ה- ESC לערוץ המצערת של המקלט (במקרה שלנו ערוץ 3).
3. הפעל את המשדר שלך.
4. הצב את המצערת למיקום מרבי על המשדר שלך.
5. הפעל את לוח החלוקה על ידי חיבור הסוללה אליו. אתה יכול גם להשתמש בכמה קליפים של תנין ולחבר ישירות את הסוללה ל- ESC.
6. לאחר כמה צפצופים, אתה אמור לשמוע צליל מוזיקלי עם 4 צפצופים. לאחר המוסיקה הראשונה הזו העבירו את המצערת למיקום מינימלי על המשדר שלכם.
7. המתן לאישור מה- UBEC, על ידי צפצוף.
8. סגור את המשדר.
9. הסר את החשמל (נתק את סוללת ה- Li-Po)

כדי לבדוק זאת:

1. הפעל את המשדר במיקום מצערת מינימלי.
2. חבר את הסוללה.
3. הגדל בהדרגה את המצערת לעוצמה מרבית. המנוע אמור להסתובב מהר יותר כאשר אתה מגביר את המצערת.

הגדרת לוח בקרת הטיסה:

עבור שלב זה אתה יכול להסיר את כבל ה- USB של ה- FTDI ב- Pi ולהכניס אותו למחשב שלך, שיהיה יותר נוח לתכנת את הלוח.

1. הורד את תוכנת התוכנה של Arduino למחשב שלך דרך האתר.
2. הורד את הגירסה האחרונה של הקושחה של multiwii וחלץ אותה במחשב שלך.
3. עבור לתיקיה MultiWii שחולצה בעבר, ולאחר מכן פתח את MultiWii.ino מי ישבח את Arduino.
4. עבור לקובץ config.h בארדואינו, הסר // מול #define QUADX כדי להגדיר את סוג התצורה של המולקטופרט שלך ולפני #define CRIUS_SE_v2_0 כדי לבחור את סוג הלוח.
5. לאחר מכן היכנסו ל- Tools -> Board -> ובחרו Arduino Pro או Pro Mini וודאו בכלי -> מעבד -> שנבחר ATMmega328P (5V, 16MHz).
6. התצורה האחרונה שעלינו לעשות לפני העלאה ללוח היא להיכנס ל- Tools -> Port -> לבחור את הנמל של MultiWii שלך (COM3 עבורנו).
7. לחץ על אמת ולאחר מכן על העלאה.
8. מכיוון שהקוד מעלה את ה- Crius MultiWii SE v2.6 אתה אמור לראות את הנורות מהבהבות הן בלוח הבקר והן בלוח ה- FTDI.

כיול החיישנים בלוח בקרת הטיסה:

1. עבור אל תיקיית MultiWiiConf הקיימת בתיקיית MultiWii שהורדה בעבר מאתר האינטרנט שלהם.
2. לאחר מכן עבור אל -> application.windows32 תיקייה -> לחץ פעמיים על היישום MultiWiiConf. (שים לב שגם אם היו לי חלונות 64 ביט רק שאפליקציית 32 סיביות עובדת).
3. עליך לבחור את היציאה שאליה מחובר בקר הטיסה שלך (במקרה זה COM3).
4. לחץ על קרא.
5. לחץ על התחל.
6. שים את הלוח שלך שטוח על השולחן ולאחר מכן לחץ על Calib_acc.
7. לחץ על Calib_mag ואז עליך לסובב את הלוח שלך לכל הכיוונים במהלך 30 שניות במהירות האפשרית. אתה אמור לראות קוצים בכל הגרף.

כדי לבדוק זאת:

סובב את הלוח שלך על ציר המגרש, התגלגל והפה ולראות אם מה שהחיישנים מציגים בתוכנה הגיוני

הגדרת המשדר (שלט רחוק):

ראשית, תוכל לאמת איזה מקל שולט באיזה ערוץ בתפריט התצוגה:

1. לפני שתפעיל את הבקר, וודא שכל המתגים מופעלים וכי מקש המצערת (המקל השמאלי) למטה.
2. הפעל את הבקר.
3. החזק כפתור אישור.
4. עבור אל הגדרות ולאחר מכן הצג.
5. אתה יכול להזיז את המקלות שלך כדי לראות איזה ערוץ מגיב.

לפני שנמשיך, בחר דגם ושם:

1. עבור אל מערכת-> בחר דגם -> בחר דגם.
2. עבור אל מערכת -> שם דגם. ותן לזה שם. המתן ביטול כדי לשמור את השינויים שלך.
3. עבור אל מערכת-> הקלד בחר והגדר אותו כמטוס או רחפן גם אם מדובר ברביע.
4. הגדר את התפריט בתפריט המשנה. כאשר המקלות נמצאים במיקומם הניטרלי אתה צריך שהערוצים (ראו בתפריט תצוגה) יהיו ב -0% עבור הפיה, המגרש והגלגול.
5. המתן ביטול כדי לשמור את ההגדרות שלך.

לאחר מכן, בואו להגדיר את ההגדרות של כישלון בטוח:

זה מבטיח שכאשר המזל ט יגיע רחוק מהבקר ואיבד את האות, שכל הפקדים יגיעו למצב נייטרלי. אז כדי לעשות זאת, עלינו להגדיר את ערוץ 1, 2 ו -4 ל -0% ולהפעיל עליהם כישלון באמצעות תפריט נכשל. כמו כן, עלינו להפעיל כשל במצערת ולהגדיר אותו ל- 100%.

אתה יכול גם להשתמש במתגים האחרים בבקר שלך על ידי הפעלתם ב- System-> Aux. מתגים.

תוכל לקבל פרטים נוספים על סעיף זה באתר האינטרנט שלנו.

שלב 6: שידור חי

ה- Raspberry Pi הוא מחשב ולמה שאתה יכול לעשות עם מחשב מעופף יש מגבלה רק על הדמיון שלך.

לשידור חי:

1. הפעל את ה- PiCamera. לשם כך, הפעל את ה- Pi וחבר אליו עכבר וצג. לחץ על הלוגו rasbian בפינה השמאלית העליונה, עבור בהעדפות, ולאחר מכן על תצורת Raspberry Pi ולאחר מכן בכרטיסיית הממשקים הפוך את המצלמה מסומנת כמאופשרת. לאחר מכן לחץ על אישור.
2. הורד את הסקריפט (מקור הקוד: הדרכות חנון אקראיות) והכנס אותו לתיקיית הבית שלך.
3. הפעל את הסקריפט על ידי הקלדת '' python3 rpi_camera_surveillance_system.py '' במסוף.

לאחר הפעלת התסריט תוכל לגשת לשרת האינטרנט של זרם הווידאו בכתובת: https://: 8000. החלף בכתובת IP משלך Raspberry Pi, במקרה שלי

אם אינך יודע את כתובת ה- IP של Pi שלך, תוכל לדעת זאת על ידי הקלדת ifconfig במסוף שנותן לך את הכתובת.

אתה יכול לגשת לשידור החי דרך כל מכשיר המחובר לאותה רשת כמו ה- Raspberry Pi. אתה רק צריך לפתוח את הדפדפן.

אתה יכול גם להפעיל תוכנית זו מהסמארטפון שלך. אתה רק צריך להתקין את אפליקציית Terminus (אם יש לך אייפון).

כדי להפעיל את הזרם ישירות כאשר ה- Pi מופעל (כך כאשר המזל ט שלך פועל) הקלד במסוף:

sudo nano /home/pi/.bashrc

לאחר מכן עבור לשורה האחרונה והוסף, הד רץ באתחול

sudo python3/home/pi/rpi_camera_surveillance_system.py

sudo אתחול מחדש

שמור את הקובץ שלך על ידי הקשה על Ctrl+X, הקלד Y ולחץ על Enter.

מזל טוב, השידור החי שלך מוגדר עכשיו! אתה יכול להשתמש בו כדי לרגל אחר השכנים שלך או לעשות מירוצי FPV!

שלב 7: אומנות כוונון PID

אתה מוכן לטיסה הראשונה שלך. הדבר הראשון שאתה צריך לעשות הוא לנסות את המזל ט שלך ללא שום מדחף כדי לראות אם הכל מגיב היטב.

לאחר מכן, תוכל להוסיף את המדחפים שלך ולהתחיל לאט מאוד להגדיל את המצערת כדי לראות אם אתה יכול להמריא.

המזל ט שלך כנראה מתנדנד לאט, רוטט או שריקת המנועים. המשמעות היא שעליך להגדיר את הגדרות ה- PID שלך!

חלק זה לוקח זמן אם אתה רוצה מזל"ט יציב מאוד שמגיב היטב לפקודות שלך. הגדרת PID היא סובייקטיבית ולכן זה באמת תלוי בך איך אתה רוצה שהמזל"ט שלך יטוס. להלן ההליך:

1. התחל עם I נמוך במגרש והתגלגל (0.01) והגדל את P עד שתראה תנודות בתדירות גבוהה ותפחית אותו בחזרה לערך האחרון.
2. לאחר מכן, הגדל את I במגרש וגלגל במרווחים של 0.01 עד ששוב אתה רואה רטט או שאתה מרגיש שהמל"ט שלך נוקשה ולא מגיב. בדרך כלל הגדרת I יכולה לעזור לך אם אתה חווה ירידות גובה ונסחפות. הוא סותר את ההפרעות במערכת שלך (מזל"ט).
3. תחתון הגב שלך אם ראית תנודות בתדירות גבוהה.
4. הפחת את ה- D שלך אם הרחפן שלך נראה רטוב מדי (נמוך להגיב).

עבור ציר הלסת, בדרך כלל אתה יכול להשאיר אותו כברירת מחדל, אך אם אתה מרגיש שהמזל ט שלך נסחף בציר המפה, תוכל להגדיל את I.

שלב 8: תכונת עקוב אחרי

מזל ט אוטונומי הוא מדהים, הוא יכול לעוף ולזוז מבלי לדאוג לגביו.

למזל ט שנעשה במדריך זה יש את היכולת לעשות זאת על ידי עיבוד הנתונים שהחיישנים שלו לוכדים.

כדי ליישם תכונה כגון מעקב אחר אנשים אתה צריך:

1. השתמש במצלמת המזל"ט כדי לעזור לו לשים לב לסביבתו.
2. השתמש באלגוריתם ראייה מלאכותית כדי לנתח את הסביבה.
3. תכנן את מסלול המל"ט.
4. פיקוד על הכיוון לעקוב אחר המזל"ט.

ליתר דיוק, מצלמת ה- Pi יכולה לספק זרם חי של תמונות ל- Raspberry Pi שהוא מחשב בעל מספיק כוח להריץ כמה אלגוריתמים של ראייה מלאכותית.

אלגוריתמים אלה יכולים לזהות אדם בתמונה ולנתח את מיקומו של אדם זה. אלגוריתם מפל Haar או רשתות עצביות עמוקות יכול להיות אלגוריתמים שימושיים לכך.

לכן, על ידי הכרת המיקום של האדם לעקוב, אתה יכול לתכנן כיצד המנועים נעים ובאיזה כיוון לנקוט בהתאם למיקום האובייקט המעקב במסגרת. לדוגמה, אם האדם שאחריו אתה עוקב נמצא מימין למסגרת שצולמה על ידי מצלמת הפי, פקודת האלגוריתם למזל ט לפנות ימינה.

לבסוף, לאחר שנבחר הכיוון שאליו צריך ללכת המל"ט, ה- Raspberry Pi צריך לשלוח פקודה ל- Multiwii כדי לאפשר למל"ט ללכת בכיוון זה. לשם כך, MSP (Multiwii Serial Protocol) שימושי לתקשורת בין המחשב שלך (ה- Pi) לבקר הטיסה שלך.

כאן תוכל למצוא דרך מצורפת כיצד לקודד זאת.

באתר שלנו הוצגה שיטה חזקה יותר באמצעות tensorflow ורשתות עצביות עמוקות לאיתור אנשים.

אתה יכול גם לדמיין הרבה דרכים אחרות לשפר את המזל"ט האוטונומי שלך, כמו לגרום לו לצלם כל פעם שהוא רואה עץ או חיה. הימנעות מאובייקטים אפשרית גם ליישום. פשוט הגדרת את המזל"ט לעצור את המירוץ שלו אם הוא קרוב יותר ממרחק שצוין מאובייקט.

כמו כן, תוכל ללמוד באתר כיצד לחבר נורית ל- Pi ולהדליק אותו כאשר המזל ט מזהה מישהו לעקוב אחריו!

שלב 9: טיסה שמח

הפעל את המזל ט שלך ותהנה מהזבוב שלך.

אם אתה רוצה ללכת רחוק יותר וליישם מעקב אחר אנשים במזל ט שלך, תוכל להתייעץ באתר שלנו לקבלת הדרכה בנושא.

תודה שהכנת את ההדרכה הזו!