অটো-ট্র্যাকিং ওয়াটার ব্লাস্টার: 9 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

গোলাপ-ভক্ষণকারী হরিণ আমাকে একটি টার্গেট-ট্র্যাকিং ওয়াটার ব্লাস্টার তৈরিতে অনুপ্রাণিত করেছিল যাতে ভয়াবহ ক্রিটারদের প্রতিরোধ করা যায়… একটি অর্জিত লক্ষ্য কয়েক সেকেন্ডের জন্য স্থির হওয়ার পরেই এটি অঙ্কুর হয় (বিলম্বটি কোডে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে)। হরিণ শুধু হেঁটে যাচ্ছে কিনা তা আমি পরোয়া করি না কিন্তু যদি তারা জলখাবার খেয়ে থেমে যায়, স্প্লোশ!

এখানে আমার একটি ভিডিও ওয়াটার ব্লাস্টার পরীক্ষা করছে:

ওয়াটার ব্লাস্টার হল একটি স্বতন্ত্র বাক্স যা আপনার নেটওয়ার্কের যেকোনো কম্পিউটার থেকে দূরবর্তীভাবে (wi-fi/VNC এর মাধ্যমে) সংযুক্ত হতে পারে এটি কি করছে তা পর্যবেক্ষণ করতে। এটি প্রতিবার ট্রিগার করার সময় একটি ছবি নেয় যাতে আপনি পরে দেখতে পারেন কি বিস্ফোরিত হচ্ছে।

আমি একটি রাস্পবেরি পাই, নোআইআর ক্যাম, আইআর ইলুমিনেটর, স্ট্যান্ডার্ড লিনিয়ার সার্ভো, এবং একটি জল ভালভ ব্যবহার করে এই দিন/রাতে তৈরি করেছি, লক্ষ্য ট্র্যাকিং ওয়াটার ব্লাস্টার। কোডটি পাইথনে লেখা এবং অ্যাড্রিয়ান রোজব্রকের cv2 ইমেজ প্রসেসিং কোডের নমুনা থেকে প্রচুর ধার করে। আপনি তার লেখা দেখতে পারেন:

www.pyimagesearch.com/2015/06/01/home-surv…

যেহেতু আমি অপেক্ষাকৃত বড়, স্থল ভিত্তিক লক্ষ্য (হরিণ) এর পিছনে যাচ্ছি, তাই আমার সমস্যা কিছুটা সরলীকৃত। আমি শুধুমাত্র অনুভূমিক লক্ষ্য প্রয়োজন তাই আমি শুধুমাত্র একটি servo ব্যবহার করে দূরে পেতে পারেন। হরিণের দাঁড়িয়ে থাকার জন্য অপেক্ষা করা আমাকে অনেক মিথ্যা ট্রিগার দূর করতে সাহায্য করে। এটি আমার rev-0 প্রচেষ্টা এবং আমি কিছু জিনিস খুঁজে পেয়েছি যা আমি সংশোধন করব যদি আমি অন্যটি তৈরি করি। আমি এই বিষয়গুলি বিস্তারিত লেখায় উল্লেখ করেছি যা নিম্নলিখিত।

ধাপ 1: কোড

ওয়াটার ব্লাস্টার প্রক্রিয়াজাতকরণের জন্য রাস্পবেরি পাই 3 ব্যবহার করে। ভিডিও ক্যাপচার করার জন্য, রাতের ভিডিওর জন্য একটি আইআর ইলুমিনেটর সহ একটি NoIR রাস্পবেরি পাই ক্যাম ব্যবহার করা হয়। ওপেনসিভি/সিভি 2 পাইথন প্যাকেজ চিত্রের তথ্য ক্যাপচার এবং প্রক্রিয়া করতে এবং লক্ষ্য স্থানাঙ্ক গণনা করতে ব্যবহৃত হয়। পিগপিও লাইব্রেরিটি স্থিতিশীল সার্ভো অপারেশনের জন্য জিপিও নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়। নিয়মিত RPi. GPIO প্যাকেজ ব্যবহার করার ফলে নড়বড়ে সার্ভো হয়। দ্রষ্টব্য: পিগপিও লাইব্রেরি ব্যবহার করার সময় আপনাকে পিগপিও ডেমন চালাতে হবে। পিগপিও লিব এবং রাস্পবেরি পাই ক্যামেরা ইন্টারফেসের জন্য এটি আপনার Pi এর /etc/rc.local স্টার্টআপ ফাইলে যুক্ত করুন:

/etc/rc.local# সেট আপ/dev/video0 রাস্পবেরি পাই লিঙ্ক করা ক্যামেরা ইন্টারফেসে তৈরি

আরো বিস্তারিত জানার জন্য https://pypi.python.org/pypi/pigpi দেখুন।

সোর্স কোডটির নাম: water_blaster.py এবং নিচে সংযুক্ত করা হয়েছে।

অস্বীকৃতি: আমি পাইথন কোডিংয়ে নতুন তাই এটিকে পাইথন কোডিং স্টাইলের কোন দুর্দান্ত মডেল হিসাবে বিবেচনা করবেন না!

মৌলিক অ্যালগরিদম নিম্নরূপ:

• একটি প্রাথমিক ভিডিও রেফারেন্স ফ্রেম ধরুন। এটি গতি সনাক্ত করার জন্য তুলনা করতে ব্যবহৃত হবে।
• আরেকটি ফ্রেম ধরুন।
• ফ্রেমকে ধূসর স্কেলে রূপান্তর করুন, এটির আকার দিন, অস্পষ্ট করুন।
• রেফারেন্স ফ্রেম থেকে পার্থক্য গণনা করুন
• ছোট পার্থক্যগুলি ফিল্টার করুন, সবচেয়ে বড় পার্থক্যের স্থানাঙ্ক পান।
• একটি টাইমার সেট করুন। যদি কয়েক সেকেন্ডের জন্য টার্গেট কোঅর্ডিনেট পরিবর্তন না হয়, তাহলে আমরা কী গুলি করতে যাচ্ছি তার একটি ছবি তুলুন এবং জলের বিস্ফোরণের জন্য জল ভালভ ট্রিগার করুন। একটি "শটগান" বিস্ফোরণের জন্য কয়েক ডিগ্রী পিছনে পিছনে সার্ভো সুইপ করুন।
• যদি আমরা খুব তাড়াতাড়ি তিনটি ট্রিগার পাই, শুটিং অক্ষম করি, একটু থামাই, তাহলে রেফারেন্স ফ্রেমটি আপডেট করি কারণ আমরা হয়তো ছায়া বা বারান্দার আলোতে শুটিং করছি যা সবেমাত্র চালু ছিল …
• প্রতি কয়েক মিনিটে রেফারেন্স ফ্রেম আপডেট করে কম ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের জন্য (সূর্য উঠা/ডুবে যাওয়া, মেঘলা আবহাওয়া ইত্যাদি)

আমি শুধুমাত্র একটি অনুভূমিক লক্ষ্য ব্যবস্থা ব্যবহার করছি কিন্তু অনেক প্যান/টিল্ট সার্ভো মাউন্ট ইবেতে পাওয়া যায় এবং যদি আপনি আরো সুনির্দিষ্ট টার্গেটিং করতে চান তবে উল্লম্ব লক্ষ্য নিয়ন্ত্রণের জন্য আরেকটি সার্ভো যোগ করা সহজ হবে।

আমি একটি VNC সার্ভার হিসাবে চালানোর জন্য রাস্পবেরি পাই সেট আপ করেছি, তারপর প্রোগ্রামটি শুরু করতে এবং ভিডিও এবং লগগুলি পর্যবেক্ষণ করতে আমার ল্যাপটপ থেকে VNC এর মাধ্যমে এটির সাথে সংযোগ স্থাপন করুন। সিডি সেই ডিরেক্টরিতে যেখানে আপনি water_blaster.py সংরক্ষণ করেন এবং টাইপ করে এটি চালান:

./python water_blaster.py

এটি একটি ভিডিও মনিটর উইন্ডো খুলবে, "./log_ [Date] [তোলা প্রতিটি শটের জন্য।

আপনার রাস্পবেরি পাইতে ভিএনসি স্থাপনের জন্য এখানে কিছু নোট রয়েছে:

প্রথমবার যখন আমি রাস্পবেরি পাই সেটআপ করেছি, আমি জিনিসগুলি সেট আপ করার জন্য একটি বাহ্যিক মনিটর/কীবোর্ড/মাউস ব্যবহার করেছি। সেখানে আমি রাসপি কনফিগারে ভিএনসি সার্ভার সক্ষম করেছি (রাস্পবেরি লোগো / পছন্দ / রাস্পবেরি পাই কনফিগারেশন / ইন্টারফেস / চেক ভিএনসি বিকল্প)। পরে, যখন এটি বুট হয়, এটি আপনাকে এর সাথে সংযোগ করতে সক্ষম করে: 0 প্রদর্শন VNC ক্লায়েন্টের মাধ্যমে (w/ একই শংসাপত্রগুলি ডিফল্ট ব্যবহারকারী "pi")।

হেডলেস মোডে এটি একটি খুব ছোট রেজোলিউশন ডিসপ্লেতে ডিফল্ট হয় (যেহেতু এটি কোন ডিসপ্লে সনাক্ত করে না), এটিকে কিছু বড় রেজোলিউশনে বাধ্য করার জন্য, আপনি এটি /boot/config.txt এ যোগ করুন এবং পুনরায় চালু করুন:

# ব্যবহার করুন যদি আপনার ডিসপ্লে থাকে# hdmi_ignore_edid = 0xa5000080hdmi_group = 2# 1400x1050 w/ 60Hz# hdmi_mode = 42# 1356x768 w/ 60Hzhdmi_mode = 39

এখানে আরো কিছু তথ্য দেওয়া হল:

ধাপ 2: ইলেকট্রনিক্স

রাস্পবেরি পাই 3 জিপিও ব্যবহার করে ওয়াটার ব্লাস্টার ইলেকট্রনিক্সের প্রয়োজনীয়তা ন্যূনতম একটি পৃথক ট্রানজিস্টার বাফার (একটি ছোট প্রোটো বোর্ডে নির্মিত) এর মাধ্যমে একটি সার্ভো, ওয়াটার ভালভ এবং আইআর ইলুমিনেটর চালানোর জন্য। একটি আদর্শ NoIR ক্যামেরা সরাসরি রাস্পবেরি পাইতে প্লাগ করে।

পরিকল্পিত নাম হল: water_blaster_schematic.pdf এবং নিচে সংযুক্ত করা হয়েছে।

আমি রাস্পবেরি পাই এর জন্য 5v/2.5A ডেডিকেটেড সাপ্লাই এবং আইআর ইলুমিনেটর এবং ওয়াটার ভালভ চালানোর জন্য 12v/1A সরবরাহ ব্যবহার করেছি। 12v সরবরাহ 5v সারভোতে বিদ্যুৎ সরবরাহের জন্য 5v নিয়ন্ত্রক চালায়। রাস্পবেরি পাই 5v সরবরাহ থেকে "গোলমাল" মোটর নিয়ন্ত্রণ শক্তি বিচ্ছিন্ন রাখার জন্য এটি করা হয়েছিল। 12v/1A সরবরাহটি তার সীমাতে ঠিক হয়ে গেছে (আসলে আমি ফ্যান যুক্ত করার পরে কিছুটা বেশি)। জলের ভালভ রিলে পাওয়ার আগে কোডটি আইআর ইলুমিনেটর বন্ধ করে দেয় যাতে বর্তমান ড্র সীমার মধ্যে রাখা যায় … আপনি যদি 1.5A সরবরাহ ব্যবহার করেন তবে ভাল হবে। সমস্ত বিদ্যুৎ সরবরাহের গ্রাউন্ড টার্মিনালগুলিকে একসাথে সংযুক্ত করতে ভুলবেন না।

ক্যামেরা মডিউল হল একটি আদর্শ NoIR সংস্করণ যা সরাসরি রাস্পবেরি পাইতে প্লাগ করে। এটি একটি রাস্পবেরি পাই ক্যাম যা আইআর ফিল্টারটি ইতিমধ্যে সরানো হয়েছে এটি রাতের ভিডিও তোলার জন্য একটি আইআর ইলুমিনেটর ব্যবহার করতে সক্ষম করে।

ব্যবহৃত সার্ভো হল একটি স্ট্যান্ডার্ড সাইজের 5v লিনিয়ার সার্ভো যার মধ্যে 3-4 কেজি-সেমি টর্ক রয়েছে।

আইআর ইলুমিনেটরটি ছিল কম খরচে 48 টি নেতৃত্বাধীন রিং যা আমি ইবেতে প্রায় 4 ডলারে পেয়েছি। এটি খুব শক্তিশালী নয় এবং প্রায় 15 ফুট পর্যন্ত আলোকিত করতে পারে। আপনার যদি অতিরিক্ত বাজেট থাকে, একটি শক্তিশালী আলোকসজ্জা পাওয়া একটি ভাল উন্নতি হবে।

আমি gpio23 তে একটি "ডিবাগ-সুইচ" যোগ করেছি। কোডটি সুইচটির অবস্থা পরীক্ষা করে এবং যদি চাপানো হয় তবে শুকনো-অগ্নি পরীক্ষার জন্য জল ভালভ রিলে নিষ্ক্রিয় করবে। আমি ভেবেছিলাম আমি সেই সুইচ দিয়ে আরও কিছু করব কিন্তু আসলে এটি ব্যবহার করে শেষ করিনি। আমি এটি এবং যে কোডটি সন্ধান করে তা সরিয়ে দেব …

ধাপ 3: নির্মাণ: ক্যামেরা এবং আইআর ইলুমিনেটর

আমি একটি ঘের হিসাবে একটি হারবার মালবাহী প্লাস্টিকের বারুদ বাক্স ব্যবহার করেছি। প্রধানত আমার জল-প্রতিরোধী কিছু দরকার ছিল কারণ প্রচুর জল স্প্রে/প্রবাহ অনিবার্য। এখানে প্রচুর গর্ত/কাটআউট আছে কিন্তু সেগুলি আভেনিং, পরিষ্কার প্লাস্টিক দ্বারা আবৃত, অথবা জল ঝরানোর জন্য ওভারহ্যাংয়ের নিচে ড্রিল করা হয়। অন্তর্দৃষ্টিতে, আমার উচ্চ শক্তি উপাদানগুলির সাথে অভ্যন্তরীণভাবে সংযুক্ত হিটসিঙ্ক সহ একটি ধাতব বাক্স ব্যবহার করা উচিত ছিল। এটা করে আমি মনে করি আমি ফ্যান যোগ করা এড়াতে পারতাম। প্লাস্টিকের বাক্সটি খুব অন্তরক ছিল এবং অভ্যন্তরের তাপমাত্রা খুব বেশি বাড়তে দেয়।

ক্যামেরাটি দেখার জন্য শেষ পর্যন্ত একটি ছোট জানালা কেটে ফেলা হয়েছিল এবং আইআর ইলুমিনেটরটি একটি পুরানো প্লাস্টিকের লেন্সের ভিতরে লাগানো ছিল যা আমি রেখেছিলাম।

ধাপ 4: নির্মাণ: জল পাইপিং

জলের খাঁড়িটি 12v জলের ভালভের মধ্যে পাইপ করা হয় যা ¼”ID x 3/8” OD vinyl tube এর সাথে সংযুক্ত থাকে। এটি পরিবর্তে একটি bar”কাঁটাতালযুক্ত পাইপ থেকে ¾ স্লিপ ফিট পিভিসি সংযোগকারীকে সংযুক্ত করা হয় এবং জল প্রবাহের জন্য ড্রিল করা 1/16” গর্ত সহ “” পিভিসি ওয়াটার ক্যাপের সাথে আঠালো থাকে। আমি জল-ভালভ রিলে আবহাওয়ার বাইরে রাখতে চেয়েছিলাম যাতে এটি বাক্সের ভিতরে মাউন্ট করা হয়। আমি একটি ফুটো পেতে পারে যে বিপদ আছে কিন্তু আমি বাক্সের নীচে ড্রেন গর্ত ড্রিল করেছি এবং ইলেকট্রনিক্সের সম্ভাব্য জলের ক্ষতির সম্ভাবনা কমিয়ে আনতে ইলেকট্রনিক্সকে উঁচুতে মাউন্ট করেছি। একটি কম নান্দনিকভাবে আনন্দদায়ক, কিন্তু নিরাপদ, পরিকল্পনাটি বাইরের দিকে ভালভ মাউন্ট করা এবং 12v রিলে তারের ভিতরে চালানো হবে। সার্ভোর উপরে পরিষ্কার প্লাস্টিকের ডিস্কটি পায়ের পাতার মোজাবিশেষ মাউন্ট করার একটি সুবিধাজনক উপায় ছিল এবং এটি সার্ভোতে জল নামতে বাধা দেয়। বক্সটি খুব বেশি উষ্ণ হচ্ছিল বলে ফ্যানটি একটি চিন্তাভাবনা ছিল। আমি এর উপর একটু চকচকে তৈরি করেছি যাতে পানি ঝরতে না পারে।

ধাপ 5: নির্মাণ: লক্ষ্য সার্ভো

বাক্সের উপরের অংশে একটি গর্ত কাটা হয় এবং লক্ষ্যভেদকারী servo মাউন্ট করা হয় এবং সিলিকন দিয়ে সীলমোহর করা হয় যাতে জল না থাকে।

ধাপ 6: নির্মাণ: বিদ্যুৎ সরবরাহ, ফ্যান, রাস্পবেরি পাই এবং প্রোটো-বোর্ড মাউন্ট করা

দুটি পাওয়ার সাপ্লাই (5v এবং 12v) বাক্সের পাশ থেকে বেরিয়ে একক পাওয়ার কর্ডে তারযুক্ত। রাস্পবেরি পাই এবং একটি প্রোটো বোর্ড উপরের বক্সের পাশে মাউন্ট করা আছে। লক্ষ্য করুন নীচে ড্রিল করা গর্ত এবং উপরের প্রান্ত বরাবর ড্রিল করা এয়ার ভেন্ট হোল। রাস্পবেরি পাইয়ের বিপরীতে ফ্যান লাগানো হয়েছে। কোনও অন/অফ সুইচ নেই কারণ আমি রাস্পবেরি পাই বন্ধ করার জন্য আনুষ্ঠানিক "সুডো শাটডাউন নাউ" কমান্ড ছাড়াই উৎসাহিত করতে চাই না (যেমন বিদ্যুৎ খুব সহজে বন্ধ করতে চাই না)।

ধাপ 7: নির্মাণ: প্রোটো বোর্ড

প্রোটো বোর্ডে একটি 5v রেগুলেটর, ফিল্টার-ক্যাপ, পাওয়ার ট্রানজিস্টর (যা সার্ভো এবং ওয়াটার ভালভ চালায়) এবং একটি ডিবাগ-সুইচ রয়েছে।

ধাপ 8: নির্মাণ: রাস্পবেরি পাই ক্যামেরা

রাস্পবেরি পাই ক্যামটি সরাসরি ফিতা ক্যাবলের মাধ্যমে রাস্পবেরি পাইয়ের সাথে সংযুক্ত হয় এবং বাক্সের সামনের দিকে দেখার কাটআউট coveringেকে পরিষ্কার প্লাস্টিকের প্লেটে লাগানো হয়।

ধাপ 9: যন্ত্রাংশ তালিকা

প্রকল্পটি প্রায় $ 120 খরচ করে শেষ হয়েছে। প্রকল্পের ব্যয়ের বেশিরভাগই রাস্পবেরি পাই, ক্যামেরা, সার্ভো এবং পাওয়ার সাপ্লাই। আমি ইবে বা অ্যামাজনের বেশিরভাগ অংশ এবং স্থানীয় হার্ডওয়্যার স্টোরের প্লাম্বিং অংশগুলি পেয়েছি।

• রাস্পবেরি পাই 3 (আমাজন) $ 38
• NoIR ক্যামেরা (EBay) $ 30
• 5v এনালগ সার্ভো (4 কেজি-সেমি টর্ক) (ইবে) $ 10
• 5v/2.4A ওয়াল পাওয়ার সাপ্লাই (ইবে) $ 8
• 12v ½”ওয়াটার ভালভ (ইবে) $ 5
• টিউবিং, পাইপ-কাপলার (ওশ) $ 5
• প্লাস্টিক বারুদ বাক্স (হারবার মালবাহী) $ 5
• 12v/1.5A ওয়াল পাওয়ার সাপ্লাই (ইবে) $ 5
• IR Illuminator (EBay) $ 4
• বিবিধ। উপাদান (প্রতিরোধক, সুইচ, ডায়োড) $ 2
• সিপিইউ ফ্যান (ইবে) $ 2
• প্রোটো বোর্ড, স্ট্যান্ডঅফস, স্ক্রু (ইবে) $ 2
• (2) পাওয়ার ট্রানজিস্টর (2n5296) (ইবে) $ 1
• 5v রেগুলেটর (LM7805) (ইবে) $ 1
• সাফ প্লাস্টিক 3/32”(ট্যাপ প্লাস্টিক বিবিধ। বিন) $ 1
• পাওয়ার কর্ড (ওশ) $ 1

দোকান/সাইট যেখানে আমি আইটেম কিনেছি:

• অ্যালিস 1101983 ইবে সাইট:
• 2bevoque ইবে সাইট:
• হারবার মালবাহী
• বাগান সরবরাহ হার্ডওয়্যার
• আমাজন
• প্লাস্টিক ট্যাপ করুন