Securibot: Drone Pengawasan Kecil untuk Keamanan Rumah: 7 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Ini adalah fakta sederhana bahwa robot itu mengagumkan. Namun, robot keamanan cenderung terlalu mahal untuk dibeli oleh rata-rata orang atau secara hukum tidak mungkin untuk dibeli; Perusahaan swasta dan militer cenderung menyimpan perangkat tersebut untuk diri mereka sendiri, dan untuk alasan yang baik. Tetapi bagaimana jika Anda benar-benar ingin memiliki robot keamanan pribadi?

Masuk ke Securibot: Robot penggerak semua roda kecil yang dapat berpatroli di sekitar tempat yang Anda inginkan dan memberi umpan balik informasi dengan beragam sensor. Ini kecil, kuat dan murah, dan hanya membutuhkan sedikit pemahaman tentang pengkabelan dan pemrograman untuk membuatnya.

Langkah 1: Mengumpulkan Bahan

Bahan-bahan berikut akan diperlukan. Ini adalah suku cadang yang harus dibeli dan dikonsumsi untuk produk akhir, dan karena itu mungkin bijaksana untuk memiliki bahan cadangan tambahan jika terjadi kecelakaan. Cukup klik pada bagian untuk membuka tab baru jika Anda harus membelinya!

MANAJEMEN DAYA

• Baterai 9-Volt 4-Pack x1
• Baterai AA 8-Pack x1
• Dudukan Baterai AA 4-Slot x1
• Kabel Jumper Pria / Pria x1
• Kabel Jumper Pria / Wanita x1
• Kabel Jumper Wanita / Wanita x1
• Papan tempat memotong roti mini x1
• 1k Resistor x1
• 2k Resistor x1
• Kabel Daya Merah/Hitam x1
• Saklar Rocker x2

PERANGKAT KERAS DAN SENSOR

• Arduino Uno Rev3x1
• Modul Wi-Fi ESP8266 dengan NodeMCU x
• Sensor Ultrasonik HCSR04 x1
• Sensor Gerak PIR x1
• Papan Motor x1

CASIS

Kit Mobil Pintar Robot Makerfire x1

BAHAN TAMBAHAN*

• Prajurit Besi dan Solder
• Penari telanjang kawat
• Pemotong Kawat
• Akrilik 8"
• Pemotong Laser
• Pita Listrik
• ritsleting
• Sekrup & Kacang Kecil

*Bahan-bahan ini tidak diperlukan, tetapi tentu saja menambah lapisan organisasi dan perlindungan ekstra. Menjadi opsional, mereka dapat lebih umum ditemukan di toko perangkat keras, dan pemotong laser adalah pertimbangan yang lebih serius untuk pembelian daripada hanya menyewa satu atau mengirimkan suku cadang.

Langkah 2: Pemrograman dan Perencanaan

Securibot adalah perangkat yang agak rumit dalam hal pengkabelan dan pemrograman yang mungkin tampak menakutkan pada awalnya, tetapi jika dilakukan dalam langkah-langkah kecil dapat dibuat lebih mudah. Di bawah ini adalah diagram yang menunjukkan seluruh skema pengkabelan. Meskipun ini ada di sini sekarang, tidak bijaksana untuk menghubungkan semuanya karena seluruh mekanisme ini akan dilampirkan ke robot. Ini hanya di sini untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana perangkat diatur di atas kertas.

Untuk memprogram robot, kita akan menggunakan dua bahasa yang berbeda: Python dan C/C++. Juga, penting untuk dipahami bahwa ini paling baik dilakukan saat diprogram di MacOS.

Sebelum kita mulai, secara fisik pasang NodeMCU ke Motor Board. Anda dapat melakukan ini dengan melapisi coretan kecil di bagian bawah satu sama lain. JANGAN MASUKKAN KE BALIK ATAU AKAN DIGORENG!

Setelah Anda menghubungkan NodeMCU + Motorboard ke komputer, buka jendela terminal, dan mulailah menulis baris-baris ini, abaikan untuk mengetik apa pun setelah #.

ls /dev/tty.* #Menemukan port yang didengarkan oleh NodeMCU.

layar ls/dev/tty. 115200

#setelah ini tekan enter sampai muncul >>>, lalu ketikkan berikut ini:

jaringan impor

sta = jaringan. WLAN(jaringan. STA_IF)

ap = jaringan. WLAN(jaringan. AP_IF)

ap.aktif(Benar)

sta.aktif(Salah)

Jika Anda telah memprogram ini dengan benar, Anda sekarang akan melihat koneksi untuk MicroPython-xxxxxx (angkanya akan berbeda berdasarkan ESP8266 yang digunakan) di Wi-Fi Anda. Hubungkan ke sana, kata sandi untuk itu adalah micropythoN (persis seperti yang tertulis)

Sekarang, buka https://micropython.org/webrepl/ dan tekan "Connect". JANGAN GANTI IP. Yang default yang diberikan adalah apa yang dibutuhkan. Anda akan diminta untuk memasukkan kata sandi; Cukup masukkan kata sandi.

Setelah itu, kita harus mendapatkan semua kode yang digunakan untuk mengendalikan motor robot. Di repositori github ini, unduh crimsonbot.py. Anda dapat mengunduh hal-hal lain untuk penggunaan di masa mendatang jika perlu. Sekarang kita dapat memulai pemrograman, tetapi melakukannya mungkin terlalu sulit, jadi alih-alih kita membuat repositori lain yang terletak di sini. Ambil demo.py dan letakkan di lokasi yang sama dengan crimsonbot.py.

Kembali ke webrepl dan sambungkan lagi. Tekan "Hubungkan" dan masuk dengan kata sandi lagi. Di sisi kanan, klik "Pilih File" dan temukan di mana Anda meletakkan demo.py. Setelah memilih demo.py, kirimkan dengan menekan "Kirim ke perangkat". Jika Anda melakukannya dengan benar, Anda seharusnya dapat mengetikkan demo impor dan tidak mendapatkan kesalahan apa pun. Selamat, Anda memiliki semua perangkat lunak yang diatur untuk kontrol. Sekarang saatnya untuk merakit ini menjadi robot itu sendiri.

Langkah 3: Membangun Dasar-dasarnya

Sekarang kita telah menyiapkan bagian utama dari perangkat lunak, kita dapat bekerja pada perangkat keras. Buka paket untuk sasis Makerfire robot dan rakit seperti yang diinstruksikan dalam panduan yang disertakan. Perlu dicatat bahwa kabel tidak disolder, jadi berhati-hatilah seperti biasa saat bekerja dengannya. Setelah Anda merakit seluruh robot sesuai dengan panduan yang diberikan, kami sebenarnya tidak harus mengenakan bagian atas untuk saat ini, jadi Anda dapat menempatkan ajudan itu untuk saat ini.

Mengambil bagian atas, kita sekarang dapat melampirkan beberapa hal. Ambil perekat yang Anda pilih dan letakkan Papan Motor dan dua baterai 9V di depan bagian biru di papan. Tak perlu dikatakan, tetapi Anda dapat melepaskan Papan Motor untuk melakukan ini.

Menggunakan kabel solder atau klip buaya, pasang dua baterai 9V secara seri, memberikan daya sekitar 18V. Sekarang ambil salah satu ujungnya dan hubungkan ke sakelar rocker. Anda sekarang harus memiliki ujung negatif/positif yang menempel pada rocker dan satu lagi hanya menempel pada salah satu ujungnya. Dengan penari telanjang kawat, lepaskan sedikit kabel daya merah/hitam untuk mengungkapkan sebagian tembaga. Sekarang Anda dapat memasukkannya ke Motorboard di bagian biru dengan menempelkannya. Gunakan obeng Phillips kecil untuk menaikkan dan menurunkannya untuk mengencangkannya dengan benar. Kabel merah akan menempel pada stopkontak bernama VIN dan ground akan menempel pada stopkontak bernama GND.

Sekarang adalah bagian yang sulit dari kabel. Ini mungkin bagian tersulit karena sangat rumit. Menggunakan ujung motor, hubungkan dengan cara berikut:

Dua kabel hitam di sebelah kiri ke stopkontak A-

Dua kabel merah di sebelah kiri ke outlet A+

Dua kabel hitam di sebelah kanan ke outlet B-

Dua kabel merah di sebelah kanan ke outlet B+

Pita listrik dan ritsleting akan sangat berguna untuk menyatukan pasangan kabel. Sekarang setelah dirakit, kita dapat menguji apakah motor berfungsi dengan baik.

Masuk dan ikuti semua bagian di Langkah 1 dari mulai webrepl hingga memuat demo.py. Setelah Anda mengetik di demo impor, ketik salah satu dari perintah berikut:

demo.demo_fb() #Membuat robot maju dan mundur.

demo.demo_rot() #Membuat robot berputar.

Ini akan mengevaluasi apakah Anda dapat bergerak maju dan berbalik. Jika keduanya berfungsi sebagaimana dimaksud, maka fantastis! Jika tidak, periksa kembali kabel Anda dan pastikan baterai Anda terisi penuh. Terlampir di sini adalah video kecil dari program demo_fb() dan bagaimana menjalankan roda sebagai contoh. Perhatikan bahwa ini tidak bertenaga penuh, jadi kita harus memastikan menggunakan multimeter apakah daya cukup untuk keempat motor.

Langkah 4: Mewarnai Sense of Things

Sekarang setelah kami menetapkan bahwa bot kami dapat bergerak, akhirnya tiba saatnya untuk memulai otomatisasi robot.

Sama seperti bagaimana seorang penjaga ditugaskan untuk berpatroli di suatu area untuk jangka waktu tertentu, robot diprogram menggunakan kode di demo.py untuk berpatroli di suatu area dengan mengikuti garis hitam. Kandidat terbaik untuk jalur ini adalah pita listrik hitam.

Menggunakan tiga kabel jumper wanita/wanita, sambungkan ke pin berikut pada salah satu sensor warna: VCC (daya), GND (arde) dan DAT (data). Hubungkan ujung lainnya menggunakan juga pin apa pun dari baris 2-8 pada Papan Motor untuk koneksi berikut:

VCC => V

GND => G

DAT => D

Perhatikan bahwa semua ini harus berada di baris yang sama agar berfungsi. Baris diberi label di sisi Papan Motor. Ulangi ini dua kali untuk sensor kedua, dan pasang di depan dengan beberapa kebuntuan cadangan atau apa pun yang Anda inginkan. Ingatlah bahwa sensor warna harus sangat dekat dengan tanah. Jika mereka tidak cukup dekat, mereka tidak akan berfungsi dengan baik. Pastikan juga memasangnya secara simetris di sisi yang berlawanan untuk efek yang diinginkan.

Kembali ke webrepl, kirim demo.py dan impor sekali lagi. Setelah itu, letakkan di atas permukaan yang tidak hitam dan petakan garis pita listrik hitam satu atau dua meter. Tempatkan robot ke bawah dengan garis di antara dua sensor. Ketik perintah berikut setelah menyalakan:

demo.setup()

demo.loop()

Securibot sekarang harus mengikuti garis dan mengoreksi dirinya sendiri ketika sensor warna tersandung. Kode bekerja dengan mendeteksi nilai apa yang normal, artinya tidak berwarna hitam, dan ketika nilai itu dirasakan berbeda, ia mengoreksi dirinya sendiri. Perhatikan bahwa karena program dimaksudkan untuk berjalan tanpa batas waktu, satu-satunya cara untuk menghentikan robot adalah dengan mematikannya. Uji cara ini beberapa kali, dan jika Anda benar-benar berani, cobalah membuat beberapa tikungan dan belokan.

Langkah 5: Terdengar Mati

Diagram di atas menunjukkan bagaimana sensor ultrasonik akan diatur. Sensor bekerja dengan mentransmisikan pulsa suara ultrasonik, lebih tinggi dari yang bisa didengar manusia, dan menghitung berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memantulkannya kembali. Di sinilah tab pria/wanita akan bersinar di samping resistor 1k dan 2k.

Pada titik ini, real estat akan sulit dikelola, jadi sekarang adalah saat yang tepat untuk memasang kembali bagian atas mobil. Namun, ingatlah bahwa kabel TRIG abu-abu dan kabel ECHO putih harus terhubung ke dua pin D terpisah pada Papan Motor di bawah, jadi selipkan dan pasangkan. Jika Anda membeli papan tempat memotong roti yang termasuk dalam bagian bahan, maka papan tempat memotong roti akan memiliki bagian bawah perekat yang dapat digunakan hanya dengan mengupas kertasnya. Tempelkan itu ke bagian depan mobil, lalu pasang baterai menggunakan perekat apa pun yang Anda inginkan di bagian belakang mobil.

Perlu diperhatikan bahwa kabel tembaga yang disertakan dengan baterai AA tidak memiliki ujung betina, jadi Anda harus melepaskan kabel sebelum memasukkannya ke papan tempat memotong roti.

Kode untuk sensor ultrasonik sedikit lebih rumit tetapi masih dapat diakses dari repo github ini lagi. Unduh HCSR04.py dan motion_control.py dan letakkan di lokasi yang sama. Dengan ini, Anda dapat mendeteksi jarak sensor dari objek apa pun. Jangkauan ultrasonik sekitar dua hingga tiga meter.

Langkah 6: Panaskan Tanda Tangan

Sekarang setelah bagian-bagian lain dirakit, kita dapat fokus menggunakan Arduino Uno dengan Sensor Inframerah Pasif (PIR) untuk mendeteksi gerakan termal.

Pertama-tama, pastikan untuk mengunduh IDE terbaru untuk Arduino. Hubungkan kabel yang diperlukan dari outlet USB Anda ke Uno. Anda mungkin diminta untuk mengkonfirmasi petunjuk keamanan untuk ini, katakan "Ya" untuk semua. Pastikan ia mengenali ini dengan memeriksa di bawah Alat > Papan > Arduino/Genuino Uno dan Alat > Port > dev/cu. Bluetooth-Incoming-Port. Setelah itu ditingkatkan, buka Alat > Dapatkan Info Papan dan lihat apakah informasi papan muncul.

Sekarang kita dapat menggunakan kode kembali pada repo github lama yang baik untuk mendeteksi gerakan termal. Unduh file.ino di repositori dan buka dengan Arduino IDE. Klik "Verifikasi" untuk mengkompilasi kode dan tekan ke Uno menggunakan tombol di sebelahnya.

Sekarang kita harus menghubungkan Arduino Uno secara fisik. Ikuti diagram di atas untuk melakukannya, dan saat memasang PIR ke mobil, gunakan lem super untuk menempelkannya di atas sensor ultrasonik. Perekat apa pun akan menempel pada 9V, sakelar, dan Uno tambahan.

Langkah 7: Datang Bersama

Sekarang semuanya sudah ada, muat semua kode ke papan masing-masing. Setelah selesai dan Anda telah menjalankan demo.loop(), robot akan dapat mengikuti garis hitam dan sensor akan membawa data pada jendela terminal masing-masing. Selamat, Anda sekarang memiliki Securibot pribadi Anda sendiri!

Jika Anda ingin mempelajari logistik robot, maka bagian ini merupakan materi tambahan tentang cara kerja perangkat lunak. Pada dasarnya, robot akan terus mengikuti garis dalam satu lingkaran dan sensor ultrasonik dan inframerah pasif akan menampilkan jarak dan gerakan objek langsung di depan mobil.

Jika Anda ingin menambahkan lebih banyak protokol ke dalamnya, berikut adalah sumber daya tambahan yang dapat Anda gunakan untuk membuat mobil memiliki perangkat lunak atau perangkat keras yang lebih baik. Karena Securibot sedikit mendasar, ini berfungsi sebagai platform bagi Anda untuk memodifikasi sesuka hati Anda. Rancang baju besi potong laser, program deteksi lanjutan, tambahkan paku untuk membuat robot tempur Anda sendiri; Potensinya tidak terbatas dengan apa yang dapat Anda lakukan dengan Securibot!

Jika Anda ingin menambahkan lebih banyak pelindung akrilik untuk membuat sasis terlihat lebih bagus, kami telah membuatnya di repositori github sebagai.pdf yang dapat dimuat ke pemotong laser. File-file tersebut adalah armor-side.pdf, front-back-plates-fixed.pdf, dan hinge-fix.pdf. Untuk tutorial lebih lanjut tentang cara memotong laser, kunjungi https://www.troteclaser.com/en/knowledge/do-it-yourself-samples/ untuk mempelajari lebih banyak proyek pemotongan.