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舊手機+Arduino的巔峰之作—視頻監(jiān)控機器人 ,異地遠(yuǎn)程遙控(設(shè)計資料開源共享)

2016/03/10
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視頻監(jiān)控機器人Ta跟常見的wifi-robot不同。常見的wifi-robot大多采用OpenWRT路由器板子和USB攝像頭,而視頻監(jiān)控機器人采用閑置的安卓舊手機作為機器人的大腦。

  • 這不僅是廢物利用的環(huán)保理念,而且通過充分利用安卓手機的強大計算能力和硬件資源,讓視頻監(jiān)控機器人的功能更加有亮點:
  • 無需外接USB攝像頭,直接利用安卓手機的高清攝像頭,并通過手機強勁的GPU進行視頻H.264壓縮編碼,以便網(wǎng)絡(luò)傳輸。
  • 利用安卓手機的聯(lián)網(wǎng)能力,wifi、3G、4G都可以聯(lián)網(wǎng)。并且集成了網(wǎng)靈的P2P云連接功能,從世界任何地方都可以連接機器人。
  • 利用手機計算能力,實現(xiàn)語音識別,用自然語音控制機器人動作。
  • 利用手機計算能力,基于OpenCV軟件庫,實現(xiàn)手勢分析和人臉追蹤。

原材料和組件

  • 方形卡通寵物外觀的紙巾盒 1個
  • 萬能手機夾 1個
  • 網(wǎng)靈機器人3D打印件 1套
  • Arduino控制板 + 藍牙小板 1塊
  • L298N電機驅(qū)動模塊 1塊
  • 標(biāo)準(zhǔn)舵機 1個
  • 電池電壓傳感器模塊 1個
  • 可充電鋰電池 1塊
  • 65mm輪子 + 電機(轉(zhuǎn)速不要太快,大概為50轉(zhuǎn)每分鐘) 2套
  • 一寸萬向輪 1個
  • 開關(guān) 1個
  • M3x30mm 長螺絲 4根,M3x25mm螺絲若干,M3x8mm螺絲若干,自攻螺絲若干,銅柱長螺絲 2根,M3螺母若干
  • 杜邦線若干,導(dǎo)電線若干

機器人Arduino周邊電路連接就很容易。準(zhǔn)備一些3Pin杜邦線和導(dǎo)電線,按照下面的電路圖連接相應(yīng)的電路模塊:

除了作為大腦的安卓手機外,視頻監(jiān)控機器人還采用了Arduino單片機,用于控制電機舵機和連接傳感器模塊。

作為大腦的安卓手機與Arduino單片機是通過藍牙串口(例如市面上常見的HC-06)進行通信的,其通信協(xié)議很簡單,是基于字符串格式的,Arduino向安卓手機周期性發(fā)送傳感器讀數(shù),安卓手機向Arduino發(fā)送控制命令。

視頻監(jiān)控機器人的顯著特點是:可以用手機控制端和電腦控制端從異地遠(yuǎn)程遙控機器人,并實時觀看攝像頭圖像。這個功能的實現(xiàn)是基于網(wǎng)靈的P2P云連接平臺,這是網(wǎng)靈多年來積累的底層核心技術(shù)。只要機器人接入網(wǎng)絡(luò),就可以從世界上的任何角落連接到機器人,無需設(shè)置路由器端口,無需做動態(tài)域名映射,完全自動穿透NAT內(nèi)網(wǎng)。

網(wǎng)靈機器人的控制端軟件就是 網(wǎng)靈云控制, 它相當(dāng)于一個“帶視頻回傳的遠(yuǎn)程遙控手柄”,有一些手柄按鍵和2個虛擬搖桿,其UI界面是這樣的:

終上所述,網(wǎng)靈機器人的總體框架原理圖是這樣的:

視頻演示:

源代碼、3D打印部件、控制端軟件至附件下載

  • 3D打印部件集合(STL文件+PRT文件).zip
    描述:STL文件3D打印,prt格式ProE設(shè)計軟件打開
  • Arduino源程序.zip
    描述:源代碼
  • 安卓大腦的apk安裝包和源程序.zip
    描述:安裝包和源程序
  • 控制端軟件和機器人制作教程.zip
    描述:控制端軟件和機器人制作教程

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