Projecte UTK EF 230 MarsRoomba tardor 2018: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Actualment, els rovers de Mart s’utilitzen per recopilar dades sobre la superfície de Mart mitjançant diversos mètodes, fins al final màxim d’aprendre més sobre el potencial del planeta per a la vida microbiana. Els rovers utilitzen principalment eines d’anàlisi de sòls i fotografia per a la recopilació de dades, però també inclouen instruments de navegació, detectors de radiació, sensors atmosfèrics i un làser per a la vaporització de mostres de roca. L'objectiu de la missió de rover 2020 previst és majoritàriament el mateix, però amb la tasca especial de "recollir mostres de terra i roca i guardar-les a la superfície per a un possible retorn a la Terra per una futura missió", segons la NASA.

Tanmateix, sota la premissa que els futurs rovers s’utilitzaran per a l’assistència humana, el nostre equip va considerar quins aspectes dels humans el rover podria controlar. Vam arribar a la conclusió que, en cas que una emergència fes inconscient a un astronauta amb un equipament i un equip de suport vital defectuosos, el nostre motor podria servir de far mòbil observant que l’astronauta que va seguir era immòbil i transmetia un missatge d’angoixa. Per seguir l’humà i determinar la immobilitat, el rover prendria aportacions com el color de les sabates de l’ésser humà i el seu moviment. Una altra entrada a tenir en compte és que hauria de recordar el seu camí per retransmetre un senyal de socors en cas d’emergència. El nostre rover compleix una necessitat a Mart, ja que intentar una missió tan costosa en un terreny tan estrany necessita múltiples capes de caixes fortes i, si un astronauta no pot obtenir la seva pròpia ajuda a causa d’un mal funcionament o inconsciència, el rover pot alertar els altres.

Aquest instructiu està dissenyat per ajudar el lector a programar el seu Roomba per seguir amb èxit un "astronauta" i enviar un senyal de socors si escau.

Pas 1: materials necessaris

1) Ordinador / portàtil accessible a Internet

2) MATLAB_R2018a

3) Descarregar Roomba i Roomba

Pas 2: Configuració / baixada

Executeu aquest script a MATLAB per descarregar el programari necessari per accedir al Roomba (desat al seu propi fitxer a la carpeta del projecte)

Ajuda addicional:

% Programa d'instal·lació del projecte EF 230 Roomba Darrera actualització: 13 de setembre de 2017 (S'han corregit els problemes de seguretat associats amb el servidor https i s'ha eliminat l'avís de supressió de fitxers en cas d'errors) function roombaInstall clc; % llista de fitxers per instal·lar fitxers = {'roomba.m', 'roombaSim.m', 'roombaSimGUI.m', 'roombaSimGUI.fig'}; % ubicació per instal·lar des d'opcions = opcions web ('CertificateFilename', ''); % digueu-li que ignori els requisits del certificat servidor = 'https://ef.engr.utk.edu/ef230/projects/roomba-f2016/install/'; dlgTitle = 'Instal·lació / actualització de Roomba'; % display purpose and get confirmation prompt = {'Aquest programa descarregarà aquests fitxers EF 230 Roomba:' '' strjoin (files, '') '' 'a aquesta carpeta:' '' cd '' 'Voleu continuar? '}; bip; yn = questdlg (indicador, … dlgTitle, … "Sí", "No", "Sí");

si ~ strcmp (yn, 'Sí'), torna; final

% obtenir la llista de fitxers que existeixen existing_files = fitxers (cellfun (@exist, fitxers)> 0); if ~ isempty (existing_files)% assegureu-vos que està realment bé substituir-los prompt = {'Esteu substituint aquests fitxers:' '' strjoin (existing_files, '') '' 'Voleu substituir?' }; bip; yn = questdlg (indicador, … dlgTitle, … "Sí", "No", "Sí"); si ~ strcmp (yn, 'Sí'), torna; fi final

% descarrega els fitxers cnt = 0; per a i = 1: longitud (fitxers) f = fitxers {i}; disp (['Descarregant' f]); proveu url = [servidor f]; websave (f, url, opcions); % d'opcions afegides per evitar errors de seguretat cnt = cnt + 1; catch disp (['Error en descarregar' f]); maniquí = [f '.html']; si existeix (fictici, 'fitxer') == 2 esborra (fictici) extrem extrem extrem

if cnt == length (files) msg = 'Instal·lació correcta'; waitfor (msgbox (msg, dlgTitle)); else msg = 'Error d'instal·lació: vegeu la finestra d'ordres per obtenir més detalls'; waitfor (errordlg (msg, dlgTitle)); final

end% roombaInstall

Pas 3: Codi Part 1: Funció de seguiment

Aquesta funció pren la variable Roomba i la imatge de la càmera del Roomba i troba les coordenades centrals xy de l'objecte rastrejat

Deseu aquest codi en un altre fitxer de la mateixa carpeta.

function [xm, ym] = trackingblue (r)% Entrades: variable roomba% Sortides: valor x i y del centre de l'objecte següent% Finalitat: troba el centre d'un objecte blau amb una imatge% Ús [valor x, y valor] = trackingblue (variable roomba) img = r.getImage; % llegeix la càmera de la subimatge (img) de la subtrama del robot (1, 2, 2); % mostra la imatge a la mateixa finestra que el títol del camí ('Imatge de seguiment') red = img (:,:, 1); verd = img (:,:, 2); blau = img (:,:, 3); blau just = blau - verd / 2 - vermell / 2; bw = justBlue> 40; mantenir la subimatge (1, 2, 2) subimatge (bw); [x, y] = trobar (bw); si ~ isempty (x) && ~ isempty (y) xm = round (mean (x)); ym = rodó (mitjana (y)); xx = màx (1, xm-5): min (xm + 5, mida (bw, 1)); yy = màx (1, ym-5): min (ym + 5, mida (bw, 2)); bwbw = zeros (mida (bw), 'uint8'); bwbw (xx, yy) = 255; mantingueu la subimatge (1, 2, 2) subimatge (justBlue + bwbw); final

Pas 4: Codi de la part 2: Mentre bucle

Aquest codi condueix Roomba basant-se en la ubicació xey de l'objecte des de la funció de seguiment. Això farà que Roomba tingui cura de les parets i els penya-segats mentre busca el blau. Això també prendrà les coordenades xy del camí de Roomba i crearà un diagrama corresponent amb la imatge de seguiment. Si el sensor de cops està activat, passarà a la secció de correu electrònic

Projecte% Rover

% Jonah Zahn, Wade Price, Noah Sloan% jzahn2, wprice15, nsloan1% Entrades: valor roomba, dades de la càmera, sensors de bump, llum i paret% Finalitat: Segueix l'astronauta i evita obstacles. Si s’avisa, roomba envia un% de correu electrònic detallant un mapa i on es troba segons la seva posició inicial. % Ús: només cal executar el programa amb haver declarat una variable roomba, també% té un objecte verd en moviment% Sortides: mostra la imatge de seguiment d'imatges, el mapa de correus electrònics i el text a l'usuari %% Seguint la secció b = 0; % Inicialització de variables c = 0; x = 0; y = 0; theta = 0; mentre que c == 0% bucle per fer-lo detectar l'objecte blau i els obstacles t = r.timeGet; d = r.getDistance; [xval, yval] = trackingblue (r); penya-segat = getCliffSensors (r); % inicialitzant les estructures per als valors del sensor light = getLightBumpers (r); bump = getBumpers (r); si light.leftCenter> = 10 || light.rightCenter> = 10% Sentits si hi ha una paret a prop de r.stop r.setLEDDigits ('help') c = 1% mentre que b == 0% si bump.right == 1 || bump.left == 1 || bump.front == 1% Sentit si ha tocat alguna cosa després de detectar una paret% c = 1% b = 1% disp ('bump')% end% end elseif bump.right == 1 || bump.left == 1 || bump.front == 1% Sentirà si ha topat amb alguna cosa, si és així, enviarà un correu electrònic r.stop c = 1 b = 1 elseif cliff.leftFront <= 100 || cliff.rightFront <= 100 || penya-segat <= 100 || cliff.right <= 100% Sentits si hi ha un penya-segat a prop de r.stop c = 1 r.setLEDDigits ('ajuda') else% Estableix les velocitats de la unitat per seguir el blau si yval = 100 r.setDriveVelocity (0.1) elseif yval 400 r.turnAngle (-5) end end theta = theta + r.getAngle; x = d. * cosd (theta) + x; coordenada% x del roomba y = d. * sind (theta). * d + y; coordenada% y de la trama de la subtrama roomba (1, 2, 1) (x, y, 'bd')% dibuixa el camí i afegeix un títol del títol ('Camí de Roomba'); final

Pas 5: Codi Part 3: Secció de correu electrònic

Això prendrà el camí i la imatge representats i els enviarà a una adreça de correu electrònic especificada

(Es mostra aquí amb un exemple de correu electrònic)

Secció de correu electrònic %%

si b == 1 saveas (gcf, 'rovermap.png')% desa la figura setpref ('Internet', 'SMTP_Server', 'smtp.gmail.com'); setpref ('Internet', 'E_mail', '[email protected]'); % compte de correu per enviar des de setpref ('Internet', 'SMTP_Username', '[email protected]'); % senders username setpref ('Internet', 'SMTP_Password', 'gssegsse'); Propietats de contrasenya de% Senders = java.lang. System.getProperties; props.setProperty ('mail.smtp.auth', 'true'); props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.class', 'javax.net.ssl. SSLSocketFactory'); props.setProperty ('mail.smtp.socketFactory.port', '465'); sendmail ("exemple de correu electrònic", "RoverBeacon", "L'astronauta ha deixat de moure's. Per recuperar-lo, seguiu les instruccions del fitxer adjunt.", "rovermap.png") disp ("correu electrònic enviat") final