用于演示英特尔Edison和SparkFun的机器人

描述

更新：好消息！现在有一个新版本的 EdiBot：EdiBot 2.0 。

EdiBot 是一款用于演示英特尔 Edison 和 SparkFun 模块的机器人。它依靠 Arduino Block 来控制电机，而 Edison 处理视觉处理任务。机器人找到任何红色物体并朝最大的那个行驶。如果红色物体在视野中​​太大，机器人会后退。

第 1 步：订购和构建电源板

您将需要一块可以将电池直接供电给 Rover 5 板（为电机供电）并将电压降到 4.2 V 为 Edison 和 Arduino 供电的板。我在 OSH Park 上创建了一个委员会来做到这一点：

https://oshpark.com/shared_projects/YDhDBhlM

您可以订购或创建自己的。原理图和布局 (Eagle) 可以在EdiBot 的 GitHub 存储库中找到。

注意：VSEN 信号不起作用！这个想法是让 Arduino 感应 TL431 的 REF 引脚上的电压，并在电压达到一定水平时打开低电量 LED。但是，在没有电源的情况下，ADC 引脚会将 REF 处的电压拉到阻止 MOSFET 开启的水平，这意味着您没有获得电源！如果我将来对电源板进行修订，这将得到解决。

您将需要使用以下组件构建电路板：

• R1：200k

• R2：130k

• R_TRIM：1.65k 

您还需要通过一些电线将 Deans 连接器连接到电源板上的 VBATT 和 GND。这将允许机器人由锂聚合物电池供电。

第 2 步：准备 Arduino 模块

将一个 6 针直角接头焊接到 Arduino 模块侧面的 FTDI 端口中。使用3.3V FTDI 分线器，使用 StandardFirmata 使用此处的说明对 Arduino 块进行编程：

第 3 步：构建块堆栈

使用 Edison 硬件包（例如 M2 螺钉、螺母和支架），将 Edison 连接到 Arduino 块，然后连接到基块。堆栈应该是：

• 爱迪生

• Arduino块

• 基块

注意：不要在 Arduino Block 上的 TX 引脚的安装孔上添加支架或螺母，否则您可能会将 RX 过孔短路到地并阻止 UART 通信。

第4步：制作盘子

您需要一些东西来将所有硬件安装到 Rover 5 底盘上。您可以在任何材料上钻孔，但如果您可以使用激光切割机，则可以更轻松地对齐安装孔。

下载以下矢量艺术文件（或 PDF）并在激光切割机上切割形状。

第 5 步：连接硬件

将 Rover 5 板、Edison Block 堆栈和机器人电源板安装到底板上。请注意，Rover 5 Board 使用其包装中的支架，Edison 堆栈使用“Edison Hardware Pack”中的 2 个支架，而电源板使用 #4-40 3/8 英寸塑料支架。

第 6 步：连接电线

将电源线从电源板上的 Vbatt 和 GND（螺丝端子）连接到 Rover 5 板的 Vbat 和 GND（螺丝端子）。我为每个连接使用了 2 根 22 AWG 绞合线，因为单个电机失速可以消耗几安培的电流。

使用 F/F 跳线，将以下从机器人电源板连接到 Arduino 模块：

• VOUT → VIN

• 地线→地线 

因为 VSEN 引脚不起作用，所以不要将任何东西连接到它或 WARN 引脚。为了将来参考，VSEN 应该转到 A0（Arduino 块），WARN 应该转到引脚 8（Arduino 引脚）。

再次使用 F/F 跳线，将以下从 Arduino Block 连接到 Rover 5 板：

• 3V3 → VCC（任意）

• GND → GND（任意）

• 3 → CH1：PWM

• 2 → CH1：目录

• 9 → CH2：PWM

• 4 → CH2：目录

• 11 → CH3：PWM

• 6 → CH3：目录

• 10 → CH4：PWM

• 5 → CH4：目录

第 7 步：连接网络摄像头

用 1/4 英寸螺钉将网络摄像头连接到板上。

在 Rover 5 Board 的侧面添加 4 个支架，然后连接网络摄像头板。使用 Rover 5 Board 随附的长支架。

通过 USB micro-A 适配器将网络摄像头连接到 Edison 的 OTG 端口。

第 8 步：将硬件安装到 Rover

将 LiPo 电池（或 Rover 5 随附的电池组）放入 Rover 5 机箱中。

使用一些 #4-40 螺钉将硬件安装到机箱上。您可能需要卸下电源板才能找到背面的螺丝孔。

将电机电缆穿过板两侧的半圆形开口。将电机连接到 Rover 5 板上的以下部件：

• 右前电机→CH1

• 左前电机 → CH2

• 右后电机 → CH3

• 左后电机 → CH4

将电池电缆穿过板背面的半圆形开口。

第 9 步：安装 Ubilinux

按照以下链接中的说明在您的 Edison 上安装 Ubilinux。安装后不要忘记等待至少 2 分钟！

第 10 步：安装库

通过串行控制台或 SSH 使用凭据登录 Edison：

用户名：爱迪生

密码：爱迪生

获得超级用户权限：

苏

密码：爱迪生

按照 Ubilinux 教程中的说明启用 WiFi：

更新apt-get：

apt-get 更新

安装必备库：

apt-get install libopencv-* apt-get install python-opencv apt-get install python-pygame apt-get install python-scipy apt-get install python-serial apt-get install python-setuptools apt-get install python-pip

安装 Python 模块：

点安装 svgwrite

安装SimpleCV ：

git clone https://github.com/sightmachine/simplecv cd simplecv python  setup.py  install cd ..

清理包以释放一些空间：

apt-get 自动清理 apt-get clean apt-get 自动删除

第 11 步：运行 EdiBot 代码

下载存储库：

git clone https://github.com/ShawnHymel/EdiBot cd EdiBot

运行 Python 程序：

python Ball_Chase.py

您需要将电池插入电源板并将开关打开。这为电机提供动力。

第 12 步：玩你的机器人

将任何红色物体举到机器人的网络摄像头上。机器人将尝试追逐物体！

奖励：让代码在启动时运行

如果您希望 Ball_Chase.py 程序在启动时运行，我们需要在运行脚本之前将 uvcvideo 模块列入黑名单并加载它（否则，网络摄像头无法正常运行）：

纳米 /etc/modprobe.d/fbdev-blacklist.conf

在文件底部添加以下行：

黑名单uvcvideo

修改 rc.local 以加载 uvcvideo 模块并在启动时运行 Ball Chase 程序。打开 rc.local 文件：

纳米 /etc/rc.local

在“exit 0”行之前添加以下行：

/sbin/modprobe uvcvideo python  /home/edison/EdiBot/Ball_Chase.py  &

'&' 允许脚本在后台运行。重新启动爱迪生，让它去追逐红色的东西！

注意：您将需要执行硬重启（移除电源并重新打开）。否则，将不会加载网络摄像头 USB 驱动程序。此外，Linux 启动可能需要一段时间。为 EdiBot 供电后，等待大约 30 秒，让网络摄像头指示灯亮起。