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[大赛作品提交] 【提交】树莓派之超级瞄准,已部署!

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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2018-1-9 01:39:25 |显示全部楼层
    本帖最后由 ky123 于 2018-1-15 13:22 编辑

    首先感谢E络盟提供的器件,感谢爱板网的比赛平台,感谢管理大大的勤劳组织!
    ***************************************密封线内不要答题***************************************

    作品名字: 超级瞄准,已部署------基于树莓派的控制射击平台
    作品简介:树莓派+摄像头+openCV+d电磁炮,识别追踪锁定目标,然后电磁炮打击
    关键词: 树莓派,Raspbian系统,openCV,图像识别,舵机,闭环控制,增量式PID,电磁炮,升压

    一、实现目标:
    1.在树莓派上源码编译安装openCV,通过摄像头获取图像
    2.学习openCV,结合开源算法进行识别目标,锁定目标
    3.操作舵机,定位定点
    4.电磁炮制作与发射测试
    5.完成基于树莓派的射击平台

    二、硬件:
    硬件部分,主要就是舵机和电磁炮部分搞起来会比较麻烦点:
           1.舵机平台:操作炮筒需要有X轴运动和Y轴运动,所以需要两个舵机。买个两个国产的MG996(好像买到山寨货了,测试的时候有个直接冒烟了),PWM控制,闭环控制,用的增量式pid。舵机驱动电流比较大,所以用了个LM2596模块来给舵机供电,12V稳6V,6V舵机反应会比较灵敏。
           2.电磁炮:电磁炮用的是初中物理知识了,电能转化为电磁场,在转化为动能,老早以前就想做一个来玩了。主要材料是开关电源(买了一个12V\50A的,效果拔群),大电容,光电开关(因为我做的是两级的),升压电路(12V升到400V),可控硅,线圈。电容越大,充电电压越高,线圈级数越多,威力越大,多级线圈加速的电磁炮可以击穿薄钢板。不过这已经走在刑法边缘了,随时可以蹲进去。我做的威力不大,合法,两米开外爆破一个酱油瓶(400V)。

    硬件框图.png

    硬件结构图

    三、软件:
    软件主要就是目标识别了,还有舵机控制,我用的是Python,毕竟人生苦短。采集每一帧图像,进行RGB转HSV空间颜色变化,寻找合适的阈值,滤去杂物,只保留气球,对图像进行腐蚀膨胀,然后做闭运算,历遍全图,阈值滤波,提取色块轮廓,圈起来,就ok了。舵机控制就是检测气球中心(反馈值),然后让气球中心和画面上的某坐标(目标值)重合,不断做固定周期的闭合控制,PID参数调节。参考 http://www.eeboard.com/bbs/thread-98457-1-2.html
    软件流程图.png

    软件流程图


    四、实物图:

    TIM截图20180108213526.png


    TIM截图20180108213948.png

    TIM截图20180108214141.png
    原谅我包装丑,事实上它确实很丑

    五、演示视频:

    加载需要一段时间,请耐心等待。。。。

    http://v.youku.com/v_show/id_XMzMwNzU3MTc1Mg

    六、核心code(详见附件)
    img.png


    pid.png

    七、附件:

    RPI.zip (4.6 MB, 下载次数: 4)

    最后说两句,制作电磁炮千万小心,成本最贵的就俩,一个是开关电源,另外一个就是自己的小命了,且行且珍惜。当初申请比赛写的方案目标,有做到的有没做到的,不管怎样,最终完成作品提交了,善始善终过个好年!
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2018-1-9 12:23:55 |显示全部楼层
    666,赶紧支持一波
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