4-वीक रेस ऑफ़ टारेंटेनेस

सभी को नमस्कार! मैं रेडियो-नियंत्रित टारेंटा दौड़ के रचनाकारों में से एक हूं।

www.redbullsoapboxrace.ru एक ऑनलाइन प्रोजेक्ट है जो रेड बुल सोपबॉक्स रेस इवेंट को समर्पित है और यह एक लघु टारेंटयुला रेस है।

हमारी परियोजना के बारे में एक पोस्ट लिखा गया था , और यह परियोजना के बारे में बात करने के लिए निमंत्रण का जवाब है।

यह विचार रसोई में एक कप कॉफी के ऊपर पैदा हुआ, और कैसे सब कुछ हुआ और कैसे हम 4 सप्ताह में परियोजना को लागू करने में कामयाब रहे, पढ़ें।

मैं दिमित्री मैक्सिमोव के अनुरोध पर एक पोस्ट प्रकाशित करता हूं - परियोजना के विचार और वास्तुकला के लेखक।

वास्तव में, हमारे पास प्रोजेक्ट लॉन्च करने के लिए वास्तव में केवल 4 सप्ताह थे, लेकिन, आश्चर्यजनक रूप से, 6 लोगों की टीम के साथ, हमने इस कार्य को पूरा किया। हमारे लिए, यह चरम स्थितियों में टीम के काम के लिए एक अच्छा स्कूल था।

सप्ताह 1

आर्किटेक्चर

पहली नज़र में वास्तुकला काफी सरल है:



हमने कार्यान्वयन के लिए कई विकल्पों पर विचार किया:

1. इंटरनेट पर नियंत्रण के साथ तैयार कारें । यह विकल्प सोने का निकला, इसलिए इसे तुरंत छोड़ दिया गया।
2. उन्होंने www.jokerracer.com से संपर्क किया , लेकिन उन्होंने कहा कि इस परियोजना को बनाने में उन्हें आधा साल लग गया और इसे फिर से बढ़ाने में उतना ही समय लगेगा, और हमारे पास 3 सप्ताह से अधिक का समय था। वैसे, उनके पास सिर्फ एक सवारी थी, एक दौड़ नहीं। इसलिए, हम अभी भी "प्रथम विश्व में" शीर्षक ले सकते हैं।
3. ऑर्डिनो, जो एक छोर पर यूएसबी पोर्ट में डाला जाता है, और दूसरे के साथ कंसोल पर चढ़ जाता है और मशीन को एक रेडियो सिग्नल पहुंचाता है। हालांकि, Arduino के तहत, एक निम्न-स्तरीय भाषा में विकास की आवश्यकता थी, और समय पहले से ही बाहर चल रहा था।
4. इंजन कंट्रोलर, कैमरा और सभी तरह के सेंसर को नियंत्रित करने के लिए फ़िदे 20 से अधिक भाषाओं और पुस्तकालयों में उच्च-स्तरीय एपीआई वाला एक मंच है।

अंतिम विकल्प पूरी तरह से आया था!

मशीन पर 6 यूएसबी के साथ लिनक्स पर एक ऑन-बोर्ड कंप्यूटर स्थापित किया गया है, जिसमें डीसी मोटर के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर (आंदोलन के लिए एक कलेक्टर मोटर) और एक इमदादी ड्राइव के लिए एक माइक्रोकंट्रोलर (सामने के पहियों को चालू करने के लिए जिम्मेदार) जुड़े हुए हैं।

इसके अलावा, एक चुंबकीय सेंसर को लैप समय को ठीक करने के लिए कंप्यूटर से जुड़ा हुआ है, और यूएसबी के माध्यम से - एक कैमरा और एक वाई-फाई एडाप्टर।

यह सब इस तरह दिखता है:



फ़िडगेट्स का एकमात्र माइनस - हमें 7 कारों के लिए 7 सेट की आवश्यकता थी, और एक पूर्ण सेट में ऐसी मात्रा केवल कनाडा में खरीदी जा सकती थी।

कतरनी

शुरुआत से ही हमने इस मशीन का उपयोग करने की योजना बनाई: एचसीपी रेसिंग से मॉन्स्टर ट्रक । मशीन पेशेवर है, और आप आसानी से इसके लिए स्पेयर पार्ट्स पा सकते हैं।



परियोजना के शुरू होने से पहले ही, हमने ग्लासवॉट के लोगों से सलाह ली, जिन्होंने ब्रशलेस मोटर्स के साथ मशीनों की सिफारिश की, क्योंकि कलेक्टरों को हर 3 दिनों में योजनाबद्ध भार पर बदलना होगा। लेकिन फ़िडगेट केवल डीसी मोटर्स के साथ काम करते हैं, इसलिए मुझे एक जोखिम उठाना पड़ा, जो, वैसे ही उचित ठहराया जा रहा था - मोटर्स, ज़ाहिर है, बदलना पड़ा, लेकिन अक्सर नहीं, और भारी भार के कारण नहीं।

मशीन की गति 16 m / s है, और रेसिंग रूम की लंबाई 15 m है, इसलिए मुझे यह पता लगाना था कि इसे कैसे धीमा किया जाए:

1. यदि आप प्रतिरोधों को लगाते हैं, तो मशीन खराब बैटरी पर नहीं जाएगी। खारिज।
2. उन्होंने गियरबॉक्स बनाने के बारे में सोचा, लेकिन हम मैनुअल असेंबली में सफल हो गए, जो नियोजित भार के तहत, दैनिक रूप से टूट जाएगा। खारिज।
3. Fidget एपीआई और ओह, चमत्कार को देखा! - गति को समायोजित करना संभव है। इस पर और रुक गया।

बैटरियों

मशीन के साथ आने वाली बैटरी आपको लगभग 15 मिनट तक लगातार ड्राइव करने की अनुमति देती है। हमारे पास चौबीसों घंटे सवारी थी और इसे बनाना चाहते थे ताकि अधिक लोग सवारी कर सकें, इसलिए तकनीकी विराम को कम से कम करना पड़ा।

नतीजतन, हमने बैटरी का विकल्प उठाया जो 4 घंटे तक चार्ज रख सकता है, लेकिन हम, बस मामले में, उन्हें 2 घंटे के भीतर बदल देते हैं।



ऐसा लगता है कि उन्होंने सभी घटकों पर फैसला किया है, यह सब कुछ प्राप्त करने के लिए रहता है, कार्यक्रम और परीक्षण।

UPD: जैसा कि वादा किया गया था, हम परियोजना के बारे में शेष जानकारी प्रकाशित करते हैं!

सप्ताह 2: बनाएँ

जैसा कि मैंने पहले लिखा था, फिडगेट साइट से सीधे कनाडा से आदेश दिया जाना था। कुल में लगभग 30 माइक्रोकैसीपेट्स थे जो निश्चित रूप से कुछ महीनों के लिए रूसी रीति-रिवाजों को लटकाएंगे, इसलिए उन्होंने फिनलैंड में डबल क्लीयरेंस क्लीयरेंस के माध्यम से चलाई। Fidgets के अनुसार, एक वितरक रूस में जुलाई में दिखाई देगा, लेकिन हमारे पास इतना समय नहीं था।

जब सब कुछ हाथ में था और हमने पहले प्रोटोटाइप को इकट्ठा किया, तो मशीन का वजन 3 किलो निकला (मामले को छोड़कर) - हमें सदमे अवशोषक को मजबूत करना था ताकि मशीन अपने पेट पर सवारी न करे।

अंत में, यह इस तरह दिखाई दिया:





विंडोज फ़िडगेट्स के साथ आए प्रोग्राम का उपयोग करके, हम फ़िज़ेट्स का परीक्षण करने में सक्षम थे, और कई समस्याओं का तुरंत पता लगाया गया था।

कैमरा

फ़िडगेट कैमरा ने एक छवि को भयानक गुणवत्ता में प्रसारित किया, जो लगातार 320X240 और 10 फ्रेम प्रति सेकंड के संकल्प पर लटका हुआ था
सबसे पहले एक धारणा थी कि यह स्वयं फ़िडगेट्स के कारण था, इसलिए हमने तुरंत आईपी कैमरा का उपयोग करने का फैसला किया ताकि वीडियो सीधे चला जाए। लेकिन इस विकल्प ने मशीन को एक और 500 ग्राम से भारी बना दिया, और यह योजनाबद्ध भार का सामना नहीं कर सका।

हमने एक और UVC- संगत कैमरा (Logitech HD Pro Webcam C920) को ऑटोफोकस, फुल एचडी इमेज और हार्डवेयर वीडियो कोडेक के साथ h.264 में आजमाया, और परिणाम बहुत ही शानदार रहा! सच है, यह h.264 कोडेक का उपयोग करने के लिए संभव नहीं था, क्योंकि यह fidgets द्वारा समर्थित नहीं था। MJPEG पर रोकना पड़ा।

हमने सस्ता Logitech HD वेब कैमरा C525 (अब यह ट्रैक से ऑनलाइन प्रसारण) की कोशिश की, लेकिन वीडियो फिर से जमने लगा।

उन्होंने यह भी देखा कि अगर कैमरे के पास तार हैं, तो तस्वीर की गुणवत्ता में काफी गिरावट आती है, इसलिए उन्होंने कैमरे को बंद नहीं किया, हालांकि सौंदर्य की दृष्टि से यह बेहतर होगा कि कैमरा मशीन की बॉडी में हो।

कैमरे और वाई-फाई एडाप्टर के संचालन को प्रभावित करने वाले हस्तक्षेप के कारण सभी तारों की लंबाई को छोटा करना पड़ा।

सप्ताह 3: प्रोग्रामिंग

आगमन 5 मिनट तक रहता है, उसी समय 5 कारें आगमन में भाग ले सकती हैं। 2 स्पेयर कारें हैं जो सक्रिय हैं यदि 5 में से एक पिंग पास नहीं करता है।

दौड़ के बीच एक उपयोगकर्ता से दूसरे उपयोगकर्ता के लिए स्विचन नियंत्रण के लिए 1 मिनट आवंटित किया जाता है।

हर 2 घंटे - बैटरी को बदलने और कुछ गलत होने पर मरम्मत करने के लिए 30 मिनट के लिए तकनीकी ब्रेक।

प्रारंभ में, हमने सोचा था कि सबसे बड़ी समस्याएँ वीडियो लैग्स के साथ उत्पन्न होंगी, या यूँ कहें कि मॉस्को से उपयोगकर्ता के रिमोट से जुड़े सिग्नल में देरी के साथ। मॉस्को से उपयोगकर्ता जो दो सौ किलोमीटर से अधिक दूरी पर हैं (जहां दौड़ शारीरिक रूप से चल रही है) निश्चित रूप से स्कीइंग के साथ समस्याओं का अनुभव करेंगे। इसके अलावा, वे यह भी नहीं समझते हैं कि एक देरी है: मशीन बस खराब नियंत्रित हो जाती है - उपयोगकर्ता ने आगे बढ़ा दिया, और मशीन केवल आधे सेकंड बाद चली गई। आगे और पीछे आंदोलन के लिए, यह बहुत बड़ी समस्या नहीं है, लेकिन मोड़ के लिए यह महत्वपूर्ण था। लेकिन हमने भागीदारी को सीमित करना अनुचित माना और इस प्रकार कार्य किया:

1) हर कोई जो 200 किलोमीटर के दायरे में रहता था, निकट भविष्य के लिए साइन अप कर सकता था।
2) अन्य शहर अनुसूची के अंत में शुरू हो सकते हैं

इस विकल्प ने देरी की समस्या को हल नहीं किया, लेकिन किसी भी मामले में, शुरुआत में कोई बुरी समीक्षा नहीं थी।

बाद में, हमने निकट भविष्य में पूरे मध्य क्षेत्र में रिकॉर्डिंग क्षमता का विस्तार किया।

वीडियो

उच्च-गुणवत्ता वाले स्केटिंग के लिए, यह बहुत महत्वपूर्ण था कि विलंब न्यूनतम था, इसलिए मीडिया सर्वर के माध्यम से कार से वीडियो प्रसारित करने के विकल्पों की अब आवश्यकता नहीं थी।

जावा प्लग-इन को स्थापित करने के लिए उपयोगकर्ता के लिए विकल्प थे, लेकिन, सबसे पहले, उसने बहुत वजन किया, और दूसरी बात, यह संभावना नहीं है कि कोई भी इसे अपने लिए स्थापित करेगा। वे फ़्लैश तत्व का भी उपयोग करना चाहते थे, लेकिन इसके लिए वीडियो स्ट्रीम के साथ डोमेन पर crossdomain.xml सुरक्षा फ़ाइल की उपस्थिति आवश्यक थी, और httpd fidget वेब सर्वर पर xml फ़ाइलों के लिए माइम प्रकार को कॉन्फ़िगर करना संभव नहीं था।

हम निम्नलिखित विकल्प पर आ गए:
FF, Safari और Chrome के लिए - स्वयं ब्राउज़र के उपकरणों का उपयोग करें, जो MPEG स्ट्रीम का समर्थन कर सकते हैं। अन्य ब्राउज़रों के लिए, अपडेट करने वाली छवियों के साथ जावा स्क्रिप्ट। नतीजतन, स्थानीय नेटवर्क में, देरी 50 मिलीसेकंड थी (संदर्भ के लिए, मशीन आधे सेकंड की देरी के साथ लगभग बेकाबू हो जाती है)।

प्रबंध

कभी-कभी यह पता चला कि जब एक टाइपराइटर से जुड़ा था, तो डीसी नियंत्रक जुड़ा नहीं था, अर्थात्। उपयोगकर्ता आगे / पीछे नहीं जा सका। हमने पुन: कनेक्ट करके इस समस्या को ठीक किया। इसलिए, मशीन के स्थिर होने के बाद उलटी गिनती और पहले कुछ सेकंड के दौरान, और 10 सेकंड के बाद अंत में यह ड्राइव करना शुरू कर देता है।

सर्वर

एक सर्वर एक नियमित कंप्यूटर है जिसमें निम्नलिखित पैरामीटर हैं:
- इंटेल कोर i3-2100 प्रोसेसर
- मदरबोर्ड GIGABYTE GA-H61M-S2V-B3
- RAM DDR3 DIMM Hynix - 4 जीबी

सीपीयू लोड, अगर 5 कारों की सवारी करता है, तो 10 प्रतिशत से अधिक नहीं है।

इंटरनेट

हमने 100 एमबी के लिए एक समर्पित चैनल का उपयोग करने की योजना बनाई है। परिणामस्वरूप, 20 एमबीपीएस चैनल हमारे लिए पर्याप्त था। दौड़ में पांच कारों की एक साथ भागीदारी के साथ, आउटगोइंग ट्रैफ़िक लगभग 7 एमबीपीएस है। आवक यातायात आम तौर पर महत्वपूर्ण नहीं है।

सबसे पहले हमने ट्रेंडनेट से एक होम राउटर का उपयोग करने की कोशिश की। हालांकि, एक ही समय में तीन मशीनों को जोड़ने के दौरान, यह जमना शुरू हो गया। सिस्को से Linksys e1200 राउटर के लिए संक्रमण द्वारा स्थिति को ठीक किया गया था।

समय-समय पर, वाई-फाई सिग्नल में हस्तक्षेप होता है, और मशीनों का पिंग या तो गायब हो जाता है या अनुचित रूप से बड़ा हो जाता है। यह हर 2 दिन में होता है और 5-10 मिनट तक रहता है, फिर सब कुछ स्थिर हो जाता है। वे एक स्पष्ट पैटर्न प्रकट नहीं कर सके। यह अभी भी दिलचस्प है कि यह लाल अक्टूबर को शामिल किया जा सकता है? :)

नियंत्रण के साथ सबसे बड़ी समस्या यह थी कि मशीन या उपयोगकर्ता के साथ कनेक्शन समय-समय पर गायब हो गया था जब अनुरोध "आगे / पिछड़ा" था - इस मामले में, मशीन अभी भी आगे लटका हुआ है, एक बाधा में भाग गया और मोटर को जला दिया।

हमने वाई-फाई सिग्नल (5 गीगाहर्ट्ज) के प्रसारण के लिए एक अलग आवृत्ति पर स्विच करने के बारे में सोचा, लेकिन इसके लिए राउटर और वाई-फाई एडेप्टर को 5 गीगाहर्ट्ज आवृत्ति के समर्थन के साथ स्विच करना और ऑन-बोर्ड कंप्यूटर पर उपयुक्त ड्राइवरों को स्थापित करना आवश्यक था। इस तथ्य के बावजूद कि लिनक्स ऑन-बोर्ड कंप्यूटर पर स्थापित है, फ़िडगेट में ड्राइवरों को स्थापित करने के लिए एक मानक तंत्र नहीं है। इसलिए, एक और आवृत्ति पर स्विच करने के विचार को छोड़ दिया गया था।

सप्ताह 4: परीक्षण और प्रक्षेपण

शुरुआत में, ट्रैक का निर्माण किया गया था, जो एक चिकनी चढ़ाई और एक स्थिर वंश के साथ आठ का एक आंकड़ा है।



वंश पर, एक चुंबक (साधारण, तेज करने के लिए चाकू) स्थापित किया गया था, जिसने एक चुंबकीय संवेदक को सक्रिय किया ताकि लैप समय रिकॉर्ड किया गया।

गति समायोजन

हमने कारों की एक निरंतर गति बनाने की योजना बनाई, इसे इस तरह से सीमित किया कि समस्याओं के बिना मशीन पहाड़ी पर चढ़ गई। लेकिन बैटरी के चार्ज की डिग्री पर गति की निर्भरता के साथ सामना किया। 4 लैप्स के बाद, मशीन अब बढ़ती गति के बिना नहीं चढ़ सकती है, जिसका अर्थ है कि बैटरी बदलने या हर 4 लैप की गति बढ़ाने के लिए आवश्यक होगा।

हमने प्रक्रिया को यथासंभव स्वचालित करने और तकनीकी विराम को कम करने के लिए दूसरा विकल्प चुना। मशीन के नियंत्रण इंटरफ़ेस में गति समायोजन किया गया था। उपयोगकर्ता के पास पहाड़ी पर चढ़ने के लिए AZ बटन का उपयोग करके गति जोड़ने का अवसर है।

जब परियोजना शुरू की गई थी, तो यह पता चला कि चढ़ाई स्कीइंग के दृष्टिकोण से बहुत दिलचस्प नहीं थी - यह संकीर्ण है, अगर यह दुर्घटनाग्रस्त हो गया, तो इसे चालू करना मुश्किल है, और अधिकांश उपयोगकर्ता इस पर फंस जाते हैं। चढ़ाई को हटा दिया गया था और एक छोटे से कदम के साथ एक परिपत्र ट्रैक बनाया गया था ताकि उपयोगकर्ता वापस ड्राइव न कर सके।

मोटर्स

जब लिफ्ट ट्रैक पर थी, तो मोटरों को बदलना आवश्यक था, क्योंकि मशीन नहीं चलने पर वे लागू वोल्टेज के कारण जल जाते थे। लैपटॉप के प्रशंसकों ने इंजन को ठंडा करने में मदद की, लेकिन हमेशा नहीं।

कुछ बिंदु पर, मॉस्को में मोटर्स खत्म हो गए थे :-) मुझे एक फ्यूज लगाना था जिसने नियंत्रक और मोटर के बीच मजबूत गर्मी से संपर्क तोड़ दिया। दुर्भाग्य से, यह इस तथ्य के कारण था कि दौड़ के बीच में उपयोगकर्ता बस रुक गया और फ्यूज को ठंडा होने और ठीक होने का इंतजार करने लगा। अब ऐसी कोई समस्या नहीं है, चूंकि ट्रैक बंद था।

प्रशंसक

प्रशंसकों ने सबसे आम लैपटॉप का उपयोग किया:

विधानसभा के पहले संस्करण में, प्रशंसकों ने लगातार काम किया, सीधे एक बैटरी द्वारा संचालित। लेकिन इस मामले में, वे जल्दी से बाहर जलाए गए और, इसके अलावा, एक बैटरी लगाई, इसलिए प्रशंसक नियंत्रक पर एक अलग बंदरगाह से जुड़े थे ताकि मशीन चालू होने पर ही यह चालू हो।

आवास

मामला ठोस फोम से बना हुआ था, जिसके शीर्ष पर और धातु की प्लेटों से बना एक बम्पर था। इस प्रक्रिया में, हमारे कान और पंख उड़ गए, और अंडे घोंसले से बाहर गिर गए, लेकिन शरीर खुद ही बरकरार रहे:





अपडेट 1 :

शायद एक हब्र प्रभाव, या शायद कुछ और, लेकिन आज 5 कारें एक ही समय में कठिनाई के साथ चली गईं। हमने 2 राउटर लगाए - यह बेहतर हुआ।

अपडेट 2 - लैप टाइम ट्रैकिंग सिस्टम के बारे में

परियोजना पर एक और दिलचस्प मुद्दा लैप टाइम अकाउंटिंग सिस्टम का विकल्प था। कई विकल्प थे।

एक टर्नकी समाधान का उपयोग करें। रेडियो-नियंत्रित कारों की ऑफ़लाइन प्रतियोगिताओं के लिए, कई क्लब माई लैप्स पर नज़र रखने के समय की पेशेवर प्रणाली का उपयोग करते हैं। प्रणाली में एक डिकोडर, ट्रांसपोंडर होते हैं जो कारों पर स्थापित होते हैं और एक फ्रेम जो फिनिश लाइन के चौराहे को ठीक करता है। इसके अलावा, अगर मशीन विपरीत दिशा में फिनिश लाइन को पार करती है, तो डिकोडर इसे समझता है।

हालांकि, माय लैप्स काफी महंगा उपाय है। हमें एक दिलचस्प विकल्प मिला - आई-लैप्स प्रणाली , जो तकनीकी विशिष्टताओं में माय लैप्स से हीन नहीं है, लेकिन कीमत कई गुना सस्ती है।

I-Laps का अपना प्रतियोगिता सॉफ्टवेयर है। हालांकि, यह हमारे उद्देश्यों के लिए उपयुक्त नहीं था, क्योंकि दौड़ के अंत में प्रत्येक गोद का समय और सबसे अच्छी गोद समय दिखाने के लिए सिस्टम से डेटा अपलोड करने का कोई तरीका नहीं था।

हमने डीसीडी टाइमआर भी पाया - यह एक बहुत ही सुंदर समाधान लगता है , और कीमत के लिए यह सस्ती थी। लेकिन निर्माताओं ने कहा कि वे हमारी वेबसाइट पर डेटा अपलोड करने के लिए हमारे लिए एपीआई नहीं बना सकते। क्या अफ़सोस है - हम वास्तव में इस समाधान को पसंद करते हैं।

हम लगभग इस विचार के अभ्यस्त थे कि हमें आई-लैप्स के साथ एकीकरण को स्वयं लिखना होगा, लेकिन यह पता चला कि एक एनालॉग चुंबकीय सेंसर को ऑन-बोर्ड कंप्यूटर से जोड़ा जा सकता है। जैसे ही चुंबकीय क्षेत्र बढ़ता है, यह ऑन-बोर्ड कंप्यूटर को एक संकेत भेजता है। चुंबकीय क्षेत्र के एक स्रोत के रूप में, हमने उपकरण को दीवार से जोड़ने के लिए एक चुंबक का उपयोग किया। गोल ने एक सवाल पूछा कि हम इस तथ्य से कैसे निपटते हैं कि कारें विपरीत दिशा में फिनिश लाइन से गुजर सकती हैं। अब तक हमने एक कदम की मदद से फैसला किया है। एक और दिलचस्प समाधान प्रत्येक मशीन पर दो चुंबकीय सेंसर लगाने के लिए है। फिर उनके ऑपरेशन के अनुक्रम से, आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि मशीन ने किस दिशा में फिनिश लाइन पार की।

वास्तव में बहुत से लोग हैं जो सवारी करना चाहते हैं - हमें सवारी के लिए रात के घंटे खोलने थे ताकि हर कोई कोशिश कर सके। यह अफ़सोस की बात है, कि हर कोई सामान्य रूप से ड्राइव करने में सक्षम नहीं था, लेकिन यह केवल शुरुआत है!