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樹莓派運動跟蹤槍炮塔

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資料介紹

描述

我們有許多寶貴的財產需要保護，但我們不能同時無處不在。運動檢測使用 openCV 和計算機視覺來跟蹤攝像機前的移動目標。

1 / 2 ?在 MDF 板上畫出兩個 9 英寸的圓圈

測量圓形 MDF 塊的中心并用鉛筆標記。一個電機將安裝在一個圓圈的中心，一個 3D 打印的法蘭軸環將安裝在另一個圓圈的中心。

對于電機安裝孔，取一張紙并將其放在電機安裝面上，用電機軸刺穿紙。使用鋼筆在紙上為每個螺紋安裝孔戳孔。然后可以將這張紙用作模板來定位 MDF 圓上的孔。將此模板居中在一個 MDF 圓上，并使用 1/8" 鉆頭鉆四個安裝孔。使用 5/8" 鉆頭鉆出中心孔。

1 / 4 ?找到兩個圓圈的中心并用鉛筆標記它們

使用四個 M3 機器螺釘和四個墊圈，將其中一個步進電機安裝到 MDF 圈上，然后用六角扳手將其擰緊。使用另一個 MDF 圓，將 3D 打印的帶環法蘭居中于板的中心，并使用鉛筆標記三個安裝螺釘孔中的每一個的鉆孔位置。使用手鉆或螺絲刀，使用三個 #8 埋頭孔半英寸長螺釘將法蘭環連接到板上。然后將電機軸的槽口與法蘭環上的槽口對齊，然后將其壓入。

1 / 3 ?使用四個 M3 螺釘和墊圈將電機安裝到鉆孔的 MDF 板上

給槍接線

在進行下一步之前，請準備好氣槍或 nerf 槍，以便在建造時準備好安裝到炮塔上。準備方法取決于您的氣槍或 nerf 槍型號，但我們發現有兩種方法可以將電線連接到我們的槍：

選項1：

第一個，但也許更困難的選擇是拆開你的槍，找到扣動扳機時關閉的開關。從這個開關上拆下電線，將它們直接焊接到你自己更長的電源線和地線上，然后將它們從槍中送出。然后重新組裝槍。由您剛剛斷開的觸發器驅動的物理開關稍后將被 Raspberry Pi 控制的繼電器取代。雖然我們使用了這個選項，但我們發現正確地重新組裝我們的槍非常困難。

選項 2：

第二種選擇是讓你的槍完好無損，但將電源線和地線焊接到電池的電觸點上。然后，您必須使用膠帶或其他方式按住扳機，以關閉內部開關。

1 / 2 ?兩根導線直接焊接到噴槍內部的電機上

建造炮塔腿

接下來，我們準備制作用于固定槍的炮塔腿。腿的形狀取決于你的槍，但我們使用了大約 7.9 英寸高的腿，底座寬 6.3 英寸，頂部寬約 2 英寸。

在一張紙上畫出你想要的腿形，然后用剪刀剪下來。然后，您可以使用此紙作為模板在您的 MDF 板上進行跟蹤。使用手鋸，或者最好是電動拼圖，將腿從 MDF 板上切下。

1 / 3 ?在 MDF 板上追蹤轉塔腿的形狀

在其中一條腿上，鉆一個 5/8 英寸的孔，讓第二個電機的軸穿過，以四個 1/8 英寸的孔為中心，用于安裝第二個電機，就像您在其中一個圓形 MDF 板上所做的那樣。另一條腿將有一個半英寸的孔，用于支撐 3D 打印的法蘭軸旋轉。

使用四個 M3 螺釘和墊圈將第二個電機安裝到支腿上，四個 1/8" 孔以 5/8" 孔為中心。然后將第二個 3D 打印法蘭環插入電機軸上。

現在拿起兩個 90 度角的支架并將它們擰入每條腿的底部，如圖所示，使用適合特定金屬支架孔的任何螺釘。

1 / 3 ?在腿上鉆孔。一條腿上有一個 1/2" 孔。四個 1/8" 孔以另一條腿上的 5/8" 孔為中心

組裝炮塔

現在你必須弄清楚雙腿之間的距離有多遠。在所需的連接點測量槍的寬度。將 3D 打印的法蘭軸放入另一條腿的 1/2" 孔中，然后將腿豎起來，將它們分開，使槍的寬度在兩個法蘭部分之間。然后您可以測量您的腿應該多遠間隔，并在圓形MDF板上標記此間距。在圓形MDF板上標記后，將裝有電機的腿擰到一側。

1 / 3 ?測量將噴槍安裝在兩者之間所需的腿之間的間距

在將另一條腿擰入之前，使用一些粘性的雙面戶外安裝膠帶并將其放在法蘭軸環和法蘭軸的表面上。在朋友的幫助下，將槍放在法蘭之間，并在使用手鉆將腿擰入時將另一條腿固定到位。

1 / 2 ?在法蘭軸環和法蘭軸的表面上放置堅固的雙面戶外安裝膠帶

電子產品

將步進電機帽插入 Raspberry Pi。將步進電機帽的電源輸入連接到升壓轉換器的電源輸出（如下圖第一張左側所示）。

電機帽上有兩個步進電機端子。將轉塔底座上的電機連接到端子 A（如下圖第一張右側所示）。將噴槍樞軸電機連接到另一個端子 B。

將這些電子設備以及便攜式電池充電器放在炮塔的底座上。您可以使用微型 USB 電纜將 Raspberry Pi 和升壓轉換器連接到便攜式電池充電器，以便稍后使用。

通過將繼電器的電源和接地連接到步進電機帽的電源軌（下圖第三張圖中的紅色和紫色線），將繼電器連接到步進電機帽。然后將信號線連接到 Pi 上的 GPIO 引腳 22（下圖第三張圖中的橙色線）。將繼電器的輸出連接到噴槍上的電線。

1 / 3 ?將升壓轉換器和步進電機連接到電機帽（僅顯示一個電機連接）

電子產品差不多就是這樣。插入的最后一件事是使用其 USB 電纜將網絡攝像頭連接到 Pi。網絡攝像頭的位置取決于所使用的模式：自主運動跟蹤或交互模式。在運動跟蹤模式下，將相機放在桌子上，使其靜止，而槍會跟蹤移動的目標。在手動模式下，您需要嘗試將相機視野與槍的方向對齊，因此在這種情況下將網絡攝像頭指向槍管的瞄準線。這樣，當您控制它并四處移動時，您將看到槍支所看到的一切。