RC auto ovládané virtuální realitou: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Už jste někdy chtěli být zmenšeni a pilotovat plavidlo jako Innerspace nebo Fantastic Voyage? Myslím, že je to tak blízko, jak rychle se dostanete!

Tady je hřiště:

Autíčko na dálkové ovládání Real-Life pilotované z ovládací konzoly virtuální reality. To znamená, že si připnete náhlavní soupravu VR, přepnete vypínač na RC auto a poté můžete pilotovat z VR s živým přenosem videa přímo do obličeje.

Jsou věci, které jsem implementoval a které můžete na VR Caru ovládat.

1. Kola
2. Roh
3. Světla

Všechny tyto mají nějaké tlačítko nebo páku ve VR, které můžete otočit nebo přepnout, abyste mohli řídit auto.

Chcete -li získat úplné repo a další informace, podívejte se na můj Github a můj web!

Krok 1: Materiály a nástroje

Mechanické:

Sada podvozku s pohonem 4 kol

Elektrický:

• Kodér kol
• Baterie 3S 1300 mAh
• Arduino Uno
• Motorový štít Arduino
• Piezoelektrický bzučák
• Malá LED
• Konektory XT60
• Boost / Buck Converter

Počítač:

• Jakýkoli vestavěný počítačový systém: Raspberry Pi, Jetson Nano atd.
• USB kamera (výhodnější - 180stupňová kamera)

Nástroje / Extra:

• Páječka
• Nějaké nastavení VR - mám Oculus Rift
• Multimetr

Krok 2: Postavte auto

Podvozek pro auto je velmi snadno konstruovatelný. Stačí připojit motory k základní desce pomocí jazýčků, které vám dávají. Poté, co připevníte kola a motory, budete také potřebovat něco k připevnění kamery k přední části auta.

K montáži jsem použil kartonovou krabici, do které přišla kamera. Vystřihl jsem velký tvar L a vyřízl otvor pro kameru, aby důkladně šťouchla. Poté stačí kameru prostrčit a na zadní stranu vložit pásku, aby zůstala na svém místě. Pokud chcete, můžete nyní také dát otvory pro vaše světlomety, nebo to proveďte později při měření délky drátu.

Budete také muset připojit kodér kol k jednomu z kol. Je jedno jaký, dal jsem to na zadní levé kolo. Magnetický disk musíte nasadit na skutečný hřídel kola a kodér by měl být připevněn k autu vedle něj. Je docela vnímavý, takže nemusí být hned nahoře, ale co nejblíže. Kodér jsem zajistil páskou a zapínáním na zip. Kodér je to, co použijeme k měření rychlosti našeho auta.

Krok 3: Pájecí obvody

Tato část je poměrně únavná, ale není složitá. Pokud budete postupovat podle obrázku a změřit vše, než přestřihnete drát, není to špatné.

Zatímco to děláte, měli byste také zkalibrovat převodník buck, abyste získali správné napětí. Raspberry Pi a Jetson Nano mají 5 V, ale naše baterie je na 11,1 V. Musíme se tedy ujistit, že svou elektroniku nesmažíme. Chcete -li to provést, zapojte baterii do vstupní strany převodníku buck. Zatímco je baterie zapojená, změřte pomocí multimetru výstupní stranu převodníku buck. Pomocí malého šroubováku s plochou hlavou otáčejte potenciometrem na převodníku buck, dokud nebude výstupní napětí 5v. Jakmile je výstup správný, potenciometr již nebudete muset otáčet.

Krok 4: Nainstalujte závislosti na integrovaný systém

Tady není moc práce, ale přesto je to neuvěřitelně důležité.

Nejprve se ujistěte, že jste se připojili k routeru, který budete používat, aby se od této chvíle mohl připojit automaticky.

Poté otevřete terminál a zadejte následující:

sudo apt aktualizace

sudo apt install openssh-server

sudo apt install python-pip pip install numpy pip install opencv-python pip install pyzmq

Jakmile jsou tyto věci nainstalovány, musíme se ujistit, že bez ohledu na port, do kterého je arduino zapojeno, je vždy rozpoznáno. Píšeme tedy takzvaná pravidla UDEV. Toto jsou pravidla pro váš operační systém, která určují, co se stane, když připojíte věci. Chceme arduino identifikovat, když je zapojeno, a pojmenovat jej, aby k němu mělo přístup. Ten název bude „arduino_0“. K tomu použijeme k identifikaci interní sériové číslo arduina.

informace o udevadm -a -n /dev /ttyUSB1 | grep '{serial}' | hlava -n1

To vyplivne hodnotu pro sériové číslo, pokračujte a zkopírujte tuto hodnotu.

Poté musíme upravit (nebo vytvořit, pokud neexistuje) soubor s názvem „99-usb-serial.rules“. Tento soubor je umístěn v následující cestě k souboru "/etc/udev/rules.d/99-usb-serial.rules". Jak jsem již zmínil, pokud tento soubor neexistuje, vytvořte jej a vložte do následujícího řádku s hodnotou VALUE_FROM_ABOVE nahrazenou vaší hodnotou dříve.

SUBSYSTEM == "tty", ATTRS {serial} == "VALUE_FROM_ABOVE", SYMLINK+= "arduino_0"

To říká operačnímu systému, že kdykoli uvidí toto konkrétní sériové číslo, aby mu říkalo arduino_0.

Poslední věcí, kterou zde musíte udělat, je stáhnout pushArucoVideoPullCommands.py a umístit jej na snadno přístupné místo. Doporučil bych domovský adresář pro vašeho uživatele, protože tam skončíme, když později SSH vložíme do vestavěného systému.

Krok 5: Nastavení statické IP adresy

Nyní je ta část, kterou všichni milují, IP adresování. Aby tento projekt fungoval, musí kód vědět, kam posílat obrázky a řídicí příkazy, a to znamená, že naše zařízení potřebují statickou IP adresu.

Existuje mnoho způsobů, jak vašemu zařízení přiřadit statickou IP, ale protože máme router, který spojuje naši pozemní stanici a vestavěný systém, můžeme jej použít k tomu, abychom nám velmi snadno poskytli konkrétní IP adresy.

Přejděte do administrátorské sekce vašeho routeru, obvykle (u většiny routerů) se to děje otevřením webového prohlížeče a přechodem na „192.168.1.1“. Požádá vás o přihlášení a typické standardní uživatelské jméno a heslo pro většinu směrovačů je „admin“.

Až tam budete, přejděte na něco, co zmiňuje 'DHCP Server . Toto je proces, který běží na vašem routeru a sleduje, jaká zařízení jsou k němu připojena pomocí jejich MAC adresy, která je vždy konstantní. Chceme vybrat zařízení, která nás zajímají o počítači pozemní stanice a vestavěném systému a přidejte je do vyhrazené klientské sekce. Tím získají statickou IP adresu, kdykoli budou připojeni k tomuto routeru.

Ujistěte se, že jste nastavili IP integrovaného systému na 192.168.1.122 IP IP pozemní stanice lze nastavit na cokoli.

Krok 6: Nahrajte kód do Arduina

Abychom mohli nahrát arduino kód, musíme nejprve nainstalovat knihovnu, která bude pracovat se štítem motoru.

Na svém Arduino IDE přejděte na Sketch-> Include Library-> Manage Libraries… Poté vyhledejte knihovnu Adafruit Motor Shield. Nainstalujte si tuto knihovnu, poté nahrajte kód do svého arduina, nic jiného by nemělo být vyžadováno.

Krok 7: Připojte obvody a počítač k automobilu

Nyní, když je okruh postaven, je čas dát to všechno na auto. Nebudu lhát, spousta těchto věcí je držena na pásku, protože to bylo to, co bylo pro mě nejsnadnější dát dohromady opravdu rychle. Jak již bylo řečeno, má namontované montážní otvory, jak je vidět na obrázku výše.

Většinu věcí je docela snadné nechat sedět někde nahoře na autě, takže si nedělejte starosti, pokud není mnoho místa.

Krok 8: Nastavení prostředí VR

Tato část bude vypadat trochu jinak v závislosti na tom, jaký typ nastavení VR máte. V každém případě jsem k vývoji tohoto softwaru použil SteamVR, takže jej možná budete muset mít nainstalovaný.

Dokud používáte SteamVR, ovládací prvky by se měly přizpůsobit různým ovladačům. Ovládací prvky jsem namapoval na „Akce“, ne nutně tlačítka, takže se teoreticky přizpůsobí každému.

Stačí stáhnout a rozbalit soubor pomocí buildu Unity world a být připraveni spustit VR_Bot.exe.

Krok 9: Spusťte vše společně

Takže teď, když máme nastavení auta a pozemní stanici všechny připojené a připravené vyrazit, jak vlastně spustíme toho padoucha? Z pohledu pozemní stanice stačí spustit soubor VR_Bot.exe, který jsme viděli dříve.

Současně budete muset do vestavěného systému zapojit baterii, nechat ji automaticky spustit a připojit se k routeru. Jakmile je spuštěn, SSH do něj. K tomu budete potřebovat nějaký terminál na pozemní stanici, doporučuji GitBash.

SSH je zkratka pro Secure Shell a je to protokol pro bezpečný přístup ke vzdáleným systémům. V našem případě nám to umožní přístup k vestavěnému systému z pozemní stanice. Kliknutím sem získáte další informace.

Musíte znát uživatelské jméno, pomocí kterého nastavujete svůj vestavěný systém. U raspberry pi je výchozí uživatelské jméno „pi“a heslo „raspberry“.

Po instalaci otevřete terminál a zadejte následující:

ssh {uživatelské jméno integrovaného systému}@192.168.1.122

Tím se otevře terminál ve vestavěném systému.

Jakmile jste tam, stačí spustit skript pythonu, který jsme zkopírovali dříve.

python /path/to/pushArucoVideoPullCommands.py

Poté, co to uděláte, vestavěný systém začne pumpovat obrázky a přijímat příkazy do az pozemní stanice.

Pak je dobré začít řídit a bavit se!