【创客谷】基于Gokit开发板的远程控制智能家居服务机器人

` 本帖最后由 nunulong 于 2015-5-12 10:11 编辑

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   发帖参与电子发烧友活动：活动网址：http://maker.elecfans.com/

   项目愿景：通过微信等手机客户端远程机器人，实现温湿度，图像信息采集，用户通过反馈的信息远程发送命令控制机器人实现特定指令。

  时间安排：2015.05-2015.07 并行计划：机器人建模，3D打印零部件组装；
                                                                 机器人动作轨迹规划，运动学动力学仿真分析；
                                                                  简单控制算法编写；
                    2015.08-2015.10：上位机软件编写，初步通过微信端采集数据；
                                                    将前期编译好的控制算法烧录到下位机运行调试；
                    2015.11---实现以上设想的功能；
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思考：一种产品，从最初的设想，到产品最终实现，最后均需要推向市场，使之实现价值！有了强大的市场需求，才有足够的资本去改进完善作品，那么需求在哪儿？市场在哪儿？
国家政策鼓励大众创业万众创新，我想是为了激发我国巨大的市场潜能，利用众人的智慧，实现经济的再一次繁荣。

需求：如果你也遇到过同样的问题，那么说明本帖子是值得花费你的宝贵时间阅读和思考的

        1.假如你经过不懈努力买了一套楼房，新屋装修后难免有甲醛等气体，所以房屋需要通风，但是问题来了，你和爱人白天都要上班，如果清晨开窗，天气突变下起雨来恐怕地板就要泡汤了……如果这时有一位这样的帮手，在感知温湿度后将门窗关闭，你在单位就一定可以安心工作了。
         2.你是一个有生活情趣，有爱心的懂生活的人，喜欢养花、养鱼、养宠物，但是问题来了，如果放年假回家或是出去和爱人一同旅游，七天之内你的花儿，鱼儿，宠物能挺过去吗？……如果这时有一位得力的帮手，在你度假坐在海边听着海浪拍打着沙滩时，通过图像等传感器实时查看宠物的状态，从而进行浇花，给鱼和宠物换水喂食，我想，你的旅游一定非常惬意！
         3.and so on……（你的创意会更棒！）

这时也许您会有疑问，其实我说的这些远不算什么新鲜的创意，我们早已有智能门窗、智能喂食器了……
您说的没错，每个人都有自己的品味，就像有了智能手机，人们还是喜欢机械手表等；

这里要阐述的是创新！

也许在专家看来也算不上创新，技术原理或许早已不是问题，问题是应用，之所以喜欢【电子发烧友】这个论坛，是因为我很喜欢“发烧”两字，常常在电子元器件中折腾时问自己为什么要这样做？一定是发烧了！

发烧是一种态度，一种执着。

有一种产品，它的出现让许多传统厂商闭门整改，从新调整战略，可能你已经猜出了，是手机！
让我们看看手机取代了哪些：日历，手表，闹钟，计时器，记事本，照相机，mp3或是录音机，收音机，计算器，电子词典，地图，导航仪，psp……

为什么会发生如此巨大的变化？

我想是因为智能。同样，我以为机器人在未来的智能家居领域同样智能！它的出现，也会是一场声势浩大的革命，它的出现，或是只是时间的问题。

当然机器人的发展也是有瓶颈的，对于中国制造来说，要发展智能机器人，更需要踏踏实实，静下心来去专研，我们可以去模仿，但靠模仿走到时代前沿可能性大吗？对比中外机器人，我想我们的科研院所应该努力了，您说呢！
闲暇时间逛各大电子论坛时常感慨高手在民间，也常听新闻媒体说起…  在这里加一句自己的话，感谢国家强调依法治国，有了法律做后盾，才能从用人机制上体现公平公正，希望我们的社会更加法制，让民间的高手去做喜欢做的事，去做有意义的事。

下面简要介绍下我的创意：基于Gokit开发板的远程控制智能家居服务机器人

1.为什么要选择Gokit开发板： 由于本人专业决定的，为机器人结构设计及控制方向，而对于手机客户端及远程云平台实现这一领域还是非常陌生，而Gokit出现可以快速帮助我解决这一问题；
2.需要解决的问题:首先就是机器人建模，仿真，设计制造调试。机器结构同控制就好比人的四肢和大脑，只有聪明的大脑，就类似霍金一样，不能指望他去喂鱼浇花，而有了坚强的四肢而没有智能应对性灵活的控制系统，就像猩猩一样，它是不会懂得你的心思的。

首先要做的就是设计机器人的结构，经过零部件及电机组装后的机器人动起来，自由度越多，可实现的动作就越多，走路，开关窗就不是问题了，当然更多的自由度对控制系统的要求也会更高。

零部件打算采用3D打印，后期会上传照片，但前提是网友的鼓励和支持，我才会有动力。

Gokit开发板可以实现手机微信客户端连接到arduino开发板，控制机器人执行特定动作。机器人电机控制程序烧录到arduino控制面板，实现机器人行走，开关窗等动作。机器人携带角度传感器，加速度传感器保持自身平横，同时携带气体、温湿度、图像传感器采集室内信号，通过云平台发送到手机微信客户端。

说的很少，但要做的东西非常多，而且每一个都是难点，以此，还可以设计一个可以无线充电的智能机器人，当其检测到电量不足，或是不执行任务时靠近“充电座椅”上休息充电，也是非常实用的功能。

自认为该创意的未来是美好的，和大家一起分享。如果你受到我的启发先一步做出样机，我会真心为你加油喝彩的！我以为真正的科技，不是原理本身，而是一种创新的能力，一种学习的态度。相信逛论坛的好友，都是热爱学习，热情回帖点赞的人~
这几天没事照着论坛中的帖子做了一台激光雕刻机，arduino控制板，零件部分是3d打印的，还在调试中，给各位网友分享下：

打印三维stl文件

还有张雕刻的照片，第一次发帖，附件大小有限制，有时间会发的。
2015-05-12 很特别的日子，汶川大地震7周年，愿逝者安息！

今天可以继续上传图片了。

雕刻效果图

平台期初用硬纸板做成的，运行时不平稳，后又打印了一个平台

个人喜好树莓派的logo，以后看项目进展，如果图像识别需要，打算买树莓派2开发板，听说可以运行win10了，国外的创客有用树莓派结合3d打印做成便携电脑的，对此深表佩服！
下面是打印好的效果图

为了节省耗材，选择填充为5%的，所以看起来有蜂窝状的图案，期初会考虑这样的填充率是否会影响整体的刚度，但打印后的效果还不错。
耗材为PLA耗材，我们桌面用的打印机耗材常见有两种，一种是PLA，一种是ABS，简要介绍下这两者的区别，可以为准备入手3d打印的发烧友做参考。
PLA个人感觉环保，打印过程中散发的气味非常小，而ABS散发的气味会让人有种窒息的感觉（因人而异，我是受不了），所以每次打印ABS都要开窗通风；再者两者对打印要求不同，ABS更加苛刻些，打印的时候加热平台温度要求比PLA高，同时ABS粘着力比PLA小，所以打印ABS时大都用胶棒或是美工纸作为固定ABS的材质，确保在打印过程中ABS不会变形脱落。
打印时间比想象中的要长，如果过度追求打印速度，就要牺牲打印精度，为了取得两者的平衡，我想到一个方案，和大家分享下。
我们知道3d打印时逐层堆积原理进行打印，打印零件有镂空的位置是需要有支架进行填充的，而打印支架的过程非常耗时，打印结束支架需要移除，对零件最终模型不起作用。
我的想法是：如果只是为了起支撑作用，那么可以在建模初始就手动画支撑支架，比如有程序自动生成的支架为多层的，我们可以在建模时建成几根立柱形式的，打印机打印立柱的时间及所用耗材均比之前由程序自动生成的支架要小，这样打印完成只需要移除那几根手动的支架就可以，方便省事，节省耗材。

移动平台看起来跟树莓派或是arduino的logo还是差了点什么，对，是颜色！

感谢我的妻子“海豚皮皮”一直以来支持我这样折腾，画笔是冒雨为我买的，虽然上色效果差了些，还是要特别表扬下！

新的平台还没有安装，以后安装调试好，我会系统整理下在diy的过程中遇到的问题，和大家分享的。
雨下了一个夜晚，到现在还持续着，小时候喜欢晒太阳，现在倒是喜欢下雨了，不为别的，空气清晰多了！
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