自制Arduino WiFi监控机器人:低成本版ROVIO

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"这篇资源介绍了如何使用Arduino开源平台构建一个WIFI视频监控小车,参照了市面上的WowWee公司的ROVIO机器人,但提供了一种更为经济的解决方案。作者列出了所需材料和大致成本,并详细描述了组装过程。" 在Arduino开源硬件平台上构建WIFI视频监控小车是一种极具创新和趣味性的实践。Arduino因其易用性和丰富的社区支持而深受DIY爱好者喜爱。这种小车的核心在于它的灵活性和可编程性,允许用户根据自己的需求定制功能。 小车的基础是A4WD铝合金四轮驱动模型,它配备有独立电机驱动的四个轮子,提供了良好的动力和稳定性。组装过程中,需要按照制造商提供的说明书将各个部件正确连接和固定,包括电池组,以确保小车的运行。 ROMEO控制板是基于Arduino的扩展板,它扩展了Arduino的功能,提供了更多的输入输出接口和更强的处理能力。由于Arduino的广泛使用,有许多现成的代码示例和库可以利用,使得编程变得更加简单,即使对于初学者来说也相对友好。通过修改或利用这些示例代码,可以实现对小车的精确控制和各种复杂功能。 监控系统由301摄像头和两自由度DF15MG云台组成。摄像头能够提供实时视频流,而云台则允许上下左右180度的旋转,从而实现全方位的监控视角。为了适应小车的移动环境,摄像头的USB线需要适当剪短以减少束缚。 无线路由器是实现WIFI控制的关键。选择支持OpenWrt的路由器,如上海贝尔RG-100A,是因为OpenWrt是一个高度可定制的固件,允许用户添加新的功能和服务,如远程控制和视频流传输。通过OpenWrt,可以将路由器配置为小车的无线通信中心,使得用户能够通过互联网或本地网络远程操作小车并接收视频数据。 整个项目的大致成本约为1124元,这相比市售的专业机器人摄像机如ROVIO,具有更高的性价比,同时提供了一个学习和实验的平台,让爱好者能够深入了解和掌握物联网、无线通信和机器人技术。 通过这样的DIY项目,不仅可以提升电子工程和编程技能,还能体验到创造的乐趣,同时为未来可能的智能硬件项目打下基础。无论是对业余爱好者还是专业工程师,Arduino WIFI视频监控小车都是一个极具吸引力的实践项目。
2021-04-22 上传
视频监控机器人Ta跟常见的wifi-robot不同。常见的wifi-robot大多采用OpenWRT路由器板子和USB摄像头,而视频监控机器人采用闲置的安卓旧手机作为机器人的大脑。 这不仅是废物利用的环保理念,而且通过充分利用安卓手机的强大计算能力和硬件资源,让视频监控机器人的功能更加有亮点: 无需外接USB摄像头,直接利用安卓手机的高清摄像头,并通过手机强劲的GPU进行视频H.264压缩编码,以便网络传输。 利用安卓手机的联网能力,wifi、3G、4G都可以联网。并且集成了网灵的P2P云连接功能,从世界任何地方都可以连接机器人。 利用手机计算能力,实现语音识别,用自然语音控制机器人动作。 利用手机计算能力,基于OpenCV软件库,实现手势分析和人脸追踪。 原材料和组件 方形卡通宠物外观的纸巾盒 1个 万能手机夹 1个 网灵机器人3D打印件 1套 Arduino控制板 + 蓝牙小板 1块 L298N电机驱动模块 1块 标准舵机 1个 电池电压传感器模块 1个 可充电锂电池 1块 65mm轮子 + 电机(转速不要太快,大概为50转每分钟) 2套 一寸万向轮 1个 开关 1个 M3x30mm 长螺丝 4根,M3x25mm螺丝若干,M3x8mm螺丝若干,自攻螺丝若干,铜柱长螺丝 2根,M3螺母若干 杜邦线若干,导电线若干 机器人Arduino周边电路连接就很容易。准备一些3Pin杜邦线和导电线,按照下面的电路图连接相应的电路模块: 除了作为大脑的安卓手机外,视频监控机器人还采用了Arduino单片机,用于控制电机舵机和连接传感器模块。 作为大脑的安卓手机与Arduino单片机是通过蓝牙串口(例如市面上常见的HC-06)进行通信的,其通信协议很简单,是基于字符串格式的,Arduino向安卓手机周期性发送传感器读数,安卓手机向Arduino发送控制命令。 视频监控机器人的显著特点是:可以用手机控制端和电脑控制端从异地远程遥控机器人,并实时观看摄像头图像。这个功能的实现是基于网灵的P2P云连接平台,这是网灵多年来积累的底层核心技术。只要机器人接入网络,就可以从世界上的任何角落连接到机器人,无需设置路由器端口,无需做动态域名映射,完全自动穿透NAT内网。 网灵机器人的控制端软件就是 网灵云控制, 它相当于一个“带视频回传的远程遥控手柄”,有一些手柄按键和2个虚拟摇杆,其UI界面是这样的: 终上所述,网灵机器人的总体框架原理图是这样的: 视频演示: 源代码、3D打印部件、控制端软件至附件下载