Salu zusammen
Lange ist’s her seit ich das letzte Mal hier im Forum war. Ich habe immer mal wieder reingeschaut und Eure Beiträge mit grossem Interesse gelesen. Da ich jedoch diverse andere Projekte welche nichts mit LED zu tun hatten gemacht habe, war der Platz halt nicht gegeben sie hier vorzustellen. Dies soll sich nun jedoch ändern. Ich bin wieder einmal an einem LED Projekt dran.
Vorgeschichte
Die erste Version des Projekts habe ich hier bereits einmal vorgestellt.
Wie man dem Beitrag entnehmen kann waren äussere Umstände dafür verantwortlich dass ich das Projekt erstmal auf Eis legen musste. Lange stand der Roboter nur in meiner Vitrine und verstaubte. In einem Anflug von Langeweile habe ich mich vor ca. 1/2 Jahr wieder an das Projekt gesetzt. Ich musste jedoch feststellen, dass das Konzept so nicht umsetzbar war und schlicht meinen Anforderungen nicht genügte. Lange Rede kurzer Sinn, ich habe das alte Projekt als Studie genommen und mit den bereits gesammelten Erfahrungen einen Neuanfang gewagt.
Um was geht es eigentlich?
Ich wollte schon lange eine Lampe bauen welche sich bewegt und mir immer dort Licht gibt wo ich gerade bin. Dass das Projekt nicht gerade viel Sinn ergibt und einen enormen Arbeitsaufwand generieren würde, war ich mir von Anfang an bewusst. In meiner Wohnung habe ich einen langen Flur (ca. 7-8m) in welchem die Roboterlampe installiert werden soll. Sie soll, wie der erste Prototyp auf einem Schienensystem an der Decke hängen und sich auf diesen selbstständig bewegen.
Aber nun genug mit Einleitung, Ihr wollt ja sicher Bilder sehen ;o) Bitte entschuldigt die miserable Qualität. Diese Fotos entstanden während des Arbeitens und ich hatte lediglich ein Mobiltelefon zur Hand.
Konzept Sensoren (Client)
Das Hauptproblem an diesem Projekt ist die Detektion der Personen im Raum. Ich habe diverse Ansätze ausprobiert und bin schlussendlich bei einem System gelandet welches sich aus zwei Microsoft Kinect Kameras zusammensetzt (eine an jedem Ende des Flurs). Die 3D Kameras vermessen den Raum und sind in der Lage mit ein bisschen Software, Personen und Bewegungen zu erfassen. Die ganze Auswertung und Erfassung geschieht auf einem Linux System (BananaPi M2). Anschliessend werden die Daten über WLAN an die Roboterlampe übertragen welche als WLAN Access Point fungiert.
Da die Sensoren sichtbar sein werden habe ich mich dazu entschlossen ein Gehäuse zu designen und auf dem 3D Drucker zu fertigen. Die Kinect’s wurden zerlegt und wie das Gehäuse weiss lackiert.
Konzept Roboter
Der Roboter welcher schlussendlich an der Decke herumfahren soll besteht aus einigen Hard- und Softwareteilen sowie jeder Menge Mechanik.
Hardware:
- Raspberry Pi 3 für den Access Point, die Datenübertragung von und zu den Kinect Clients
- Arduino Mega für die Auswertung der Sensoren welche sich auf dem Roboter befinden sowie den Real Time Teil (Motorregler…)
- Zwei Ultraschallsensoren damit der Roboter beim Starten eine Absolutposition hat.
- Ein Encoder welcher zur Motorregelung benutzt wird
- Ein Motor Driver für die Ansteuerung des DC-Motors
Software:
- Raspberry Pi 3 mit Raspbian als Betriebssystem
- Diverse Python Skripts zur Kommunikation mit den Clients
- Access Point Funktionalität
- Serielle Kommunikation zwischen Raspberry Pi (Kommunikation) und Arduino Mega (Real Time Teil)
- Diverser Code auf dem Arduino um alle Sensoren auszuwerten und den Motor anzusteuern. Ebenso ist die eigentliche Applikation hier verankert
Nun galt es all diese Hardware in einem Roboterchassis unterzubringen. Das Chassis habe ich ebenfalls in einem CAD Programm (FreeCAD) entworfen und danach auf dem 3D Drucker hergestellt.