新疆风采

如何建立DIY新疆风采机箱

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在本教程中,我们将学习如何使用铝型材和3D印刷部件构建4WD新疆风采机箱。

几周前,我建造了一个 障碍避免新疆风采 在2WD塑料平台上。该平台运行良好,但它在空间和能力方面有限。

4WD底盘易于设计,易于构建,强大,我们有许多选项来连接不同的组件和零件。

这样的平台有许多可能的设计。但作为工程师,我从一套特定的要求开始,建立一个能够托管不同的传感器,微控制器和计算机的平台。此外,3D印刷部件允许我使用不同的设计来生产终极4WD新疆风采机箱。

重量分布是底盘结构的设计决策中的关键因素。底盘前面和后部的重量分配相等。因此,重量分布不会影响新疆风采的各种特征,包括处理,牵引力和加速度。

在本教程的剩余部分内,您将:

1. 了解如何使用铝型材构建机箱框架
2. 如何构建驱动系统
3. Testing the platform
4. Next steps

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LIDAR传感器新疆风采

当我第一次对激光雷达技术感兴趣时,我不知道从哪里开始。我不知道要使用哪个传感器。我不知道我发现的LIDAR传感器可以在室内或户外使用。

我希望这是一个如此如此,详细介绍了在新疆风采导航中使用的传感器,以便同时定位和地图(SLAM)或障碍物检测。

如果您认为我已经留下了一个重要的一个,请在评论中留下一份注释,或发送电子邮件。

1. 单点测距激光雷达传感器

LIDAR(光检测和测距)传感器用于新疆风采,以确定物体来自传感器的距离。传感器使用激光束进行检测和跟踪障碍物。

在本文的这一部分,您将找到小尺寸传感器,非常适合安装在伺服电机上以便来回扫描,以便避免避免。

这些传感器是在飞行原理的时间上工作的单点激光乐节。测量的距离可能受到检测到的对象的环境照明强度和反射率的影响。

qwiic lidar-lite v4

qwiic lidar-lite v4

qwiic lidar-lite v4



qwiic lidar-lite v4

  • 测量的距离[室内]:5厘米到高达10米;
  • 连接:I2C或ANT;
  • 更新率:200Hz;
  • 光源:LED 940nm红外光源;
  • 范围分辨率:1cm;
  • 电源:5V,峰值电流为85mA;
  • 链接购买: Sparkfun.
  • qwiic lidar-lite v4 数据表

tfmini.–Micro LIDAR模块(QWIIC)

tfmini.-Micro LIDAR模块(QWIIC)

tfmini.–Micro LIDAR模块(QWIIC)



  • 测量距离[室内]:30厘米到12米;
  • 连接:I2C;
  • 更新率:100Hz;
  • 光源:LED 850nm红外光源;
  • 范围分辨率:1cm;
  • 电源:5V,峰值电流为800mA;
  • 链接购买: Sparkfun.
  • tfmini.–Micro LIDAR模块(QWIIC) 数据表

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如何使用rosserial的多个传感器使用Sensor_msgs /范围(ROS)

在本教程中,您将学习如何使用rosserial通信来发布三个HC-SR04传感器的范围,包括:

1.三个超声波传感器和Arduino。
2.如何在Arduino上编写ROS节点并发布传感器的范围。
3.如何识别raspberry pi上的arduino板并通过rosserial运行ROS节点。
4.如何使用Linux终端显示范围。

传感器,Arduino和Raspberry Pi之间的数据流程图

传感器,Arduino和Raspberry Pi之间的数据流程图

不同的项目可能有不同的要求。在本教程结束时,您将具有灵活的结构,可以添加更多传感器,或仅使用一个传感器,或者使用其他类型的传感器(例如,红外传感器)。

您无需对ROS了解本教程,您无需了解。您需要的是拥有像Raspberry PI 4运行ROS,传感器,Arduino和时间学习和构建的计算机。

我们进一步进一步,并学习如何在Arduino上编写ROS节点,并使用ROS的Sensor_Msgs / Range消息类型发布传感器的范围。 阅读更多→

Garmin(QWIIC)LIDAR-Lite V4 LED入门

在本教程中,您将学习如何开始使用Garmin(QWIIC)LIDAR-Lite V4 LED,包括:
1. 如何将LIDAR-Lite V4连接到Arduino。
2. 如何使用传感器的参数。
3. 传感器的操作检测范围。

Garmin(QWIIC)LIDAR-LITE V4 LED是使用ECHOLICATION来检测对象的LIDAR(光检测和测距)系统。传感器在微小的包装中提供高精度和低功耗。

与所有LIDAR Lite系列一样,该传感器提供昂贵的替代方案 激光激光雷达传感器和the very cheap –但噪音影响和低距离– 红外线的超声波传感器。由于我计划在将来使用基于激光的传感器以进行室内和室外新疆风采,首先,我想知道使用LED和光学器件的最便宜版本而不是激光器,可以在室内使用2D障碍物检测系统。

对于本教程,我购买了Lidar-Lite V4的QWIIC版本。 LIDAR-Lite V4传感器有两个版本: 具有QWIIC连接系统的传感器没有连接系统的传感器。 QWIIC系统提供简单的界面与开发板。

Garmin_Lidar-Lite_v4 + Arduino +电池+步骤DC-DC转换器

Garmin_Lidar-Lite_v4 + Arduino +电池+步骤DC-DC转换器

传感器测量使用LED,光学器件和受体的光飞行时间。它在目标对象的反射后发出近红外光并寻找其接收。传感器使用已知光速计算传输和光束光的响应之间的时间延迟。 阅读更多→

如何构建避免新疆风采的障碍

在本教程中,您将学习如何使用Arduino和三个HC-SR04超声波传感器构建障碍物检测和避免新疆风采。新疆风采是一种低成本的移动平台,具有两个驱动轮和后脚轮。它包括三个传感器,使其意识到环境中的障碍。

新疆风采在不知道周围环境的详细地图的情况下导航。如果在其路径中检测到障碍物,则新疆风采适应其速度以避免碰撞。如果周围环境没有障碍物,则新疆风采直到向前移动,直到在传感器的范围内检测到障碍物。

主要组件列表:

首先,我们需要定义从新疆风采将信息带入其系统的位置的输入。这种检测和避免新疆风采将有两种类型的输入。

1. 最简单的输入是开关按钮,电机驱动器将打开和关闭电机驱动器和电池组的电源开/关按钮,以为Arduino板和传感器供电。

2. 新疆风采通过传感器看到世界,并且是将信息带入控制系统的方式。传感器是新疆风采的第二个输入。传感器让新疆风采检测并响应周围环境。传感器使新疆风采能够安全地操作,自动检测障碍物,并动态改变其路线。

新疆风采使用传感器来测量新疆风采与障碍物之间的距离。如您所知,在家中,在一个家庭中是不同的尺寸和从多种类型的材料构建的不同物体。新疆风采可以像木椅或沙发床一样检测来自不同材料的物体。

一旦新疆风采检测到障碍物,算法就基于传感器的最后一个输出来计算替代路径。如果物体位于平台的左侧,则新疆风采动态地将其方向移动到右侧,直到传感器不再检测到障碍物。当传感器检测到右侧的屏障时相同的行为。

如果传感器在新疆风采中间检测到障碍物’S路径,算法随机地将其方向随机改变到左侧或向右,直到传感器不再检测到障碍物。

我们完成了定义自主新疆风采的输入类型。输入是必不可少的,输出是必不可少的。

障碍物检测和避免新疆风采具有一种输出。

3. 移动新疆风采使用两个直流电机,一个用于平台的每一侧。每个电动机都是单独编程的,可以在任何方向上移动新疆风采以便转动和枢转。

要完全控制DC电机,我们必须控制速度和旋转方向。这可以通过组合用于控制速度的PWM方法和用于控制方向旋转的H桥电子电路来实现。

一旦我们完成了定义输入和输出,我们就进一步进一步并将障碍物检测和避退新疆风采分成简单的碎片,并逐个工作。 阅读更多→

如何使用HC-SR04超声波传感器,Arduino和Millis()检测对象

障碍物检测适用于从初始位置移动到目标位置的任何新疆风采避免其路径中的任何障碍。检测障碍物的过程适用于各种新疆风采,包括移动新疆风采和新疆风采臂。在本教程中,您将学习如何 使用带有Arduino的HC-SR04传感器 板并在某些条件下确定传感器的检测范围。

不同的项目可能有不同的要求。在本教程结束时,您将具有一个灵活的结构,可用于不同的新疆风采,并可以添加更多传感器,或仅使用一个传感器,或者使用其他类型的传感器(例如,红外传感器)。

如果您计划以富有成效和专业的方式构建高级新疆风采,这是您可以启动的重点。

在开始连接传感器并写第一行代码之前,让我们确定我们拥有所有硬件部件。以下是我用来编写教程的硬件列表:

  • 1 x arduino uno
  • 1 x USB电缆
  • 1 x HC-SR04
  • 1 x面包板
  • 女性到女性/男性到男性/女性到男性跳线电线

1.使用Arduino读取HC-SR04输出

在本文的这一部分中,我将向您展示如何将一个HC-SR04传感器连接到Arduino并写下读取和转换传感器的输出的Arduino草图。

目前,我使用USB电缆为Arduino UNO供电。个人计算机或笔记本电脑的5V USB端口提供足够的电源来运行5V Arduino和三个超声波传感器。

上面的设置只是为了连接和测试超声波声检测系统。当传感器和Arduino板将安装在移动新疆风采上时,整个检测系统将在电池上运行。

1.1将传感器连接到Arduino

首先,让我们看看HC-SR04规格:

  • 工作电压:DC 5V
  • 工作电流:15mA
  • 工作频率:40kHz
  • 范围:从2cm到4米
  • 测距准确度:3mm
  • 触发输入信号:10μsttl脉冲

传感器的工作电压与Arduino 5V输出引脚相同–DC 5V。超声波传感器的工作电流为15mA,即使它连接到计算机的USB端口,也可以由Arduino支持。 Arduino UNO的5V输出引脚适用于USB上的〜400 mA,使用外部电源适配器时〜900 mA。在此步骤中,我们将仅考虑这两种规格并开始将传感器连接到电路板。

对于连接,我使用女性到男性跳线,面包板,一个HC-SR04和Arduino Uno板。

连接:

  • Vcc -> breadboard -> 5V
  • Trig -> pin 3 (digital pin)
  • Echo -> pin 2 (digital pin)
  • GND -> breadboard -> GND
HC-SR04传感器连接到Arduino Uno

HC-SR04传感器连接到Arduino Uno

1.2写入传感器的代码样本

一旦传感器连接到Arduino板,我们就可以开始写草图以读取输出并从传感器转换读数。为了写下草图,我使用Arduino IDE。我喜欢使用简单的工具,不要花时间在自定义和配件上。暂时,Arduino IDE在编程微控制器方面满足我的需求。

在编写第一行代码之前,让我们重新制作超声波传感器的工作原理。

它引起了声波(根据规格至少10US),它通过空气传播,如果有一个物体反射声波,则传感器测量Ping返回接收器的时间。为了计算传感器和检测到的对象之间的距离,我们考虑行程时间和声音的速度。 阅读更多→

如何在Raspberry Pi 4(Raspbian Buster)上安装ROS Melodic,Rosserial和更多

在安装在底盘上的第一传感器或致动器之前,从构建自主新疆风采的过程开始。构建过程需要硬件和软件设置,这是本文的主题。

第一步是设置并安装将管理硬件组件和运行算法以控制新疆风采的计算机。对于您在本网站上找到的新疆风采项目(至少在开始时),我将使用Raspberry PI作为新疆风采顶部的主电脑。

不同的项目可能有不同的要求。出于这个原因,我曾经使用最强大的PI版本:覆盆子PI 4型号B,具有4GB的RAM。此版本能够运行ROS,算法来检测对象,以及深度学习算法。

覆盆子pi 4套件

覆盆子pi 4套件

在这篇文章结束时,你’LL有一个Raspberry Pi,准备运行Python算法,发送和接收来自单板微控制器的数据,并安装了远程访问服务。

我将帖子分成六个部分,以便能够从一个主题切换到另一个主题或忽略特定安装的主题。我开始安装操作系统所需的步骤,我继续安装框架和工具。

我相信每个人都应该能够建立新疆风采。因此,即使您是初学者或高级用户,您将能够拥有在PI上运行的所有软件和框架。您需要做的就是通过关注并遵循本教程中的所有步骤。

我与本教程的目标是拥有一个可靠的计算机,您将用于构建自主新疆风采并只要需要在没有任何超时的情况下继续运行。

如果您认为这篇文章很长,请将您阻止几个小时,也许有一天,您可能会有另一种选择。您可以找到运行ROS的已准备好图像的列表。显着的优点是您将在几分钟内具有Up和运行PI,以便在此帖子中没有所有框架和工具的成本。

我们非常接近开始安装,但首先,我们必须定义所有所需的硬件资源和规范。我已经提到了我在这篇文章中使用的pi版本。以下是所使用的所有硬件组件和附件的完整列表。

组件列表:

  • Raspberry PI 4模型B,带有4GB的RAM [亚马逊链接]
  • 电源5V 3A USB-C适配器
  • 官方32GB microSD卡
  • MicroSD卡的全尺寸适配器
  • 键盘和鼠标[亚马逊链接]
  • 具有HDMI输入的屏幕

如果您已经有Raspberry PI 4(任何带有1,2或4GB的RAM),MicroSD卡和电源,请检查规格,并务必提供PI 4兼容的电源和MicroSD卡从 这个列表。如果没有,您可能在安装过​​程中具有各种错误,并且本教程不介绍。

有一旦我们有硬件组件和附件列表,我们就可以启动设置和安装过程。

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4WD Mecanum车轮底盘用于原型新疆风采

4WD Mecanum车轮底盘用于原型新疆风采

4WD Mecanum车轮底盘用于原型新疆风采

Mecanum轮子对于增加新疆风采的可操作性非常有用。这些车轮带有45º滚子,可独立移动,并允许新疆风采向前,向后,侧向,对角线或旋转到位。但请不要’T与全向轮子混淆。 Mecanum车轮与全向轮子不同,但结果几乎相同。根据哪个轮子旋转,在哪个方向上,新疆风采将改变标题或旋转到位。

该套件包括带有四个电动机和麦粉轮的铝底盘。底盘提供足够的空间,以添加电脑视觉的Lidar或摄像机等传感器,以及像覆盆子PI或NVIDIA Jetson和电池等电脑。

电机已连接编码器。具有编码器,您可以添加IMU传感器并创建房间的地图。这使得更容易将此机箱转换为能够在公寓,建筑物或工厂地板上的平滑表面上导航的自主新疆风采。

与...相比,麦蕉车轮有一些缺点“normal” wheels that we’重新使用我们的汽车或购物车。当新疆风采试图谈判倾斜的地板时,这些车轮倾向于侧面。而且,麦蕉轮是已知的用于丢失牵引力。

套件 有合理的价格(美国75.99美元)。

Nvidia Jetson,Nvidia深入和Azure IoT Central

NVIDIA Deepstream与Azure IoT Central集成

NVIDIA Deepstream与Azure IoT Central融合[图像信用]

NVIDIA Deepstream是一组能够在实时视频/图像流和多传感器处理中分析的工具。 Azure IoT Central是来自Microsoft的云计算平台,可通过Internet访问服务器,存储,网络和软件。在教程中 NVIDIA Deepstream与Azure IoT Central集成,Paul Decarlo结合了这两种技术,并向我们展示了如何使用来自Microsoft的云的NVIDIA Jetson设备对NVIDIA Jetson设备的深入启用远程交互和遥测。

如果您的这种软件和硬件的组合可能是有用的 ’在NVIDIA Jetson运行一个新疆风采。我们可以从教程中应用学习,并为运行AI软件和ROS的新疆风采构建监视应用程序。

Python缩进,ssh和覆盆子pi

我试着优化我的工作。即使是CAD设计,用于打印3D零件,学习新事物或写作软件。一世’m新的写作python脚本,有时语法会导致我头疼。下面的视频解释了程序员在编写Python脚本时的常见错误。它帮助我了解为什么我对缩进的缩进有这么多错误。

其中一个错误: 使用Tab键或空格进行缩进。 Corey推荐是使用IDE进行缩进。

使用IDE编写Python脚本是更简单的方式。通常,我通过ssh在Python中编写ROS节点。所有这些节点都在Raspberry PI上运行。我用‘nano’通过SSH连接创建和编写Python文件。我不能通过SSH使用Python IDE,因为此连接不起作用’T提供GUI资源。

当你’重新努力新疆风采和唐’T有太多的硬件和软件资源,您必须找到解决方案。我有一个推荐和一个通过SSH编写Python脚本的程序员的一个推荐和一个想法:

唐’t mix ‘tab’ and ‘space’纳米编辑中的缩进:
这是我通过反射的通常错误。有时候我’m丢失编写程序,我将标签和空格键混合进行缩进。如果我仅使用仅使用标签键进行缩进,我将在NANO中更改为4个标签字符空间,并在没有语法错误的情况下工作。

  • Step 1:转到主目录并键入命令:sudo nano / etc / nanorc
  • Step 2:导航到配置文件,直到与#set tabsize 8行
  • Step 3:删除#并放4而不是8
  • Step 4: – Ctrl + O –保存文件,然后保存– Ctrl + X – to close the file

2.使用IDE更改NANO编辑器并使用Gi​​t:
这是一个想法:在我的Windows PC上写下Python脚本,提交git,然后通过ssh连接到git包。通过这种方式,我将减少语法错误。同时,如果我提供,例如,只有新的代码行,就会需要更多的时间来检查它是否有效。我没有’测试此方法。如果有人在Raspberry PI上使用此方法,请评论此方法的优缺点。

发布时间: 2021-05-09 23:35:48

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