Πίνακας περιεχομένων:

DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget): 20 βήματα (με εικόνες)
DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget): 20 βήματα (με εικόνες)

Βίντεο: DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget): 20 βήματα (με εικόνες)

Βίντεο: DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget): 20 βήματα (με εικόνες)
Βίντεο: NEW Type of Drone is GAME-CHANGING! 2024, Ιούλιος
Anonim
DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget)
DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget)
DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget)
DIY Plant Inspection Gardening Drone (Folding Tricopter on a Budget)
DIY Plant Inspect Gardening Drone (Αναδιπλούμενο Τρίκοπτερ με Προϋπολογισμό)
DIY Plant Inspect Gardening Drone (Αναδιπλούμενο Τρίκοπτερ με Προϋπολογισμό)

Στο σπίτι μας το Σαββατοκύριακο έχουμε έναν ωραίο μικρό κήπο με πολλά φρούτα και λαχανικά, αλλά μερικές φορές είναι απλά δύσκολο να συμβαδίζουμε με το πώς αλλάζουν τα φυτά. Χρειάζονται συνεχή επίβλεψη και είναι πολύ ευάλωτοι σε καιρικές συνθήκες, λοιμώξεις, σφάλματα κλπ…

Είχα πολλά ανταλλακτικά πολλαπλών χρωμάτων από παλιά έργα που βρίσκονταν στην εργαλειοθήκη μου, έτσι αποφάσισα να σχεδιάσω και να κατασκευάσω ένα drone που θα μπορεί να κάνει ανάλυση εγκαταστάσεων χρησιμοποιώντας ένα Rasperry Pi Zero W και το NoIR PiCamera του. Iθελα επίσης να κάνω ένα βίντεο για αυτό το έργο, αλλά αυτό είναι αρκετά δύσκολο δίπλα στο πανεπιστήμιο, οπότε θα ανεβάσω μόνο το ακατέργαστο βίντεο.

Η θεωρία πίσω από την κοντινή υπέρυθρη απεικόνιση

Σας συνιστώ να διαβάσετε αυτό το άρθρο της Βικιπαίδειας. Με λίγα λόγια, όταν τα φυτά λειτουργούν κανονικά αντανακλούν υπέρυθρο φως που προέρχεται από τον Sunλιο. Πολλά ζώα μπορούν να δουν φως IR, όπως φίδια και ερπετά, αλλά η κάμερά σας μπορεί επίσης να το δει (δοκιμάστε το με τηλεχειριστήριο τηλεόρασης). Εάν αφαιρέσετε το φίλτρο IR από την κάμερά σας, θα έχετε μια πορφυρή, ξεπλυμένη εικόνα. Εάν δεν θέλετε να σπάσετε την κάμερά σας, θα πρέπει να το δοκιμάσετε με το NoIR PiCamera, το οποίο είναι βασικά το ίδιο με την τυπική PiCamera αλλά δεν έχει ενσωματωμένο φίλτρο IR. Εάν τοποθετήσετε το φίλτρο infrablue κάτω από το φακό της κάμεράς σας, θα έχετε μόνο υπέρυθρο φως στο κόκκινο κανάλι σας, το μπλε φως στο μπλε κανάλι, το πράσινο και το κόκκινο φιλτράρονται. Χρησιμοποιώντας τον κανονικοποιημένο τύπο δείκτη βλάστησης διαφοράς για κάθε εικονοστοιχείο, μπορείτε να πάρετε έναν πολύ καλό δείκτη για την υγεία και τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού σας. Με αυτό το έργο μπόρεσα να σαρώσω την αυλή μας και να εντοπίσω ένα ανθυγιεινό φυτό κάτω από την αχλαδιά μας.

Γιατί Tricopter;

Μου αρέσουν τα tricopters λίγο περισσότερο από τα quads για παράδειγμα λόγω της απόδοσής τους. Έχουν μεγαλύτερους χρόνους πτήσης, είναι φθηνότερα και μπορείτε να τα διπλώσετε, πράγμα που είναι ίσως το καλύτερο χαρακτηριστικό όταν πρόκειται για DIY drones. Μου αρέσει επίσης να πετάω με αυτό το τρίτροπο, έχουν ένα κάπως "αεροπλάνο" έλεγχο που θα βιώσετε αν φτιάξετε αυτό το drone μαζί μου. Όσον αφορά το tris, το όνομα του David Windestal είναι πιθανότατα το πρώτο σε μια αναζήτηση Google, συνιστώ να ελέγξετε τον ιστότοπό του, χρησιμοποιώ επίσης το σχέδιο πτυσσόμενου πλαισίου του.

Βήμα 1: Πλάνα πτήσης

Image
Image

Αυτή ήταν η δεύτερη δοκιμαστική μου πτήση, όπου ο χειριστής ήταν ήδη συντονισμένος και έτοιμος να κάνει ανάλυση φυτών. Έχω μερικές ενσωματωμένες ηχογραφήσεις από την κάμερα δράσης μου, μπορείτε να δείτε το όμορφο περιβάλλον μας από το πουλί. Αν θέλετε να δείτε τις εγγραφές NDVI, μεταβείτε στο τελευταίο βήμα αυτού του οδηγού. Δυστυχώς, δεν είχα χρόνο να κάνω έναν πλήρη τρόπο καθοδήγησης βίντεο σε αυτό το τρίτροπο, αλλά ανέβασα αυτό το σύντομο βίντεο δοκιμαστικής πτήσης.

Βήμα 2: Απαιτούμενα εργαλεία και ανταλλακτικά

Απαιτούμενα εργαλεία και ανταλλακτικά
Απαιτούμενα εργαλεία και ανταλλακτικά
Απαιτούμενα εργαλεία και ανταλλακτικά
Απαιτούμενα εργαλεία και ανταλλακτικά

Με την εξαίρεση των ξύλινων βραχιόνων και του σπρέι βαφής που είχα κάθε μέρος τοποθετημένο στην εργαλειοθήκη μου, έτσι το συνολικό κόστος αυτού του έργου ήταν περίπου $ 5 για μένα, αλλά θα προσπαθήσω να βρω συνδέσμους eBay ή Banggood σε κάθε μέρος που χρησιμοποίησα. Σας συνιστώ να κοιτάξετε τριγύρω για τα ανταλλακτικά, ίσως μπορείτε να πάρετε μια καλύτερη τιμή από ό, τι εγώ.

Εργαλεία

  • Συγκολλητικό σίδερο
  • Εργαλείο Dremel
  • Τρισδιάστατος εκτυπωτής (δεν έχω έναν, με βοήθησε ο φίλος μου)
  • Εργαλεία κοπής
  • Κόφτης καλωδίων
  • Υπερκόλλα
  • Φερμουάρ (πολλά, σε 2 μεγέθη)
  • Σπρέι βαφής (με χρώμα που σας αρέσει - χρησιμοποίησα μαύρο)

Ανταλλακτικά

  1. ArduCopter Flight Controller (χρησιμοποίησα ένα παλιό APM 2.8, αλλά θα πρέπει να πάτε για PixHawk ή PIX Mini)
  2. Κεραία GPS με μαγνητόμετρο
  3. Ενότητα Τηλεμετρίας MAVLink (για επικοινωνία επίγειου σταθμού)
  4. Δέκτης 6CH + Πομπός
  5. Πομπός βίντεο
  6. Servo Motor (ροπή τουλάχιστον 1,5kg)
  7. Έλικες 10 "(2 CCW, 1 CW + επιπλέον για αντικατάσταση)
  8. 3 30A SimonK ESCs (ηλεκτρονικός ελεγκτής ταχύτητας) + 3 κινητήρες 920kv
  9. Μπαταρία 3S 5,2Ah
  10. Raspberry Pi Zero W + NoIR PiCamera (έρχεται με φίλτρο infrablue)
  11. 2 ιμάντες μπαταρίας
  12. Βάση απόσβεσης κραδασμών
  13. Τετράγωνο ξύλινο σκελετό 1.2 εκατοστών (αγόρασα ράβδο 1,2 μέτρων)
  14. 2-3mm Χοντρό Ξύλινο Πιάτο Lamina
  15. Κάμερα δράσης (χρησιμοποίησα έναν κλώνο GoPro με δυνατότητα 4k - SJCAM 5000x)

Αυτά είναι τα μέρη που χρησιμοποίησα για το drone μου, μη διστάσετε να το τροποποιήσετε σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας. Εάν δεν είστε σίγουροι για το τι να χρησιμοποιήσετε αφήστε ένα σχόλιο και θα προσπαθήσω να σας βοηθήσω. Σημείωση: Χρησιμοποίησα τον πίνακα APM που είχε διακοπεί ως ελεγκτής πτήσης, επειδή είχα ένα ανταλλακτικό. Πετάει καλά, αλλά αυτός ο πίνακας δεν υποστηρίζεται πλέον, οπότε θα πρέπει να πάρετε ένα άλλο χειριστήριο πτήσης που είναι συμβατό με ArduCopter για εξαιρετικές δυνατότητες GPS.

Βήμα 3: Κοπή του πλαισίου

Κοπή του πλαισίου
Κοπή του πλαισίου
Κοπή του πλαισίου
Κοπή του πλαισίου
Κοπή του πλαισίου
Κοπή του πλαισίου

Κατεβάστε το αρχείο καρέ, εκτυπώστε το και κόψτε το. Ελέγξτε εάν το εκτυπωμένο μέγεθος είναι σωστό και στη συνέχεια χρησιμοποιήστε ένα στυλό για να σημειώσετε το σχήμα και τις τρύπες στην ξύλινη πλάκα. Χρησιμοποιήστε ένα πριόνι για να κόψετε το πλαίσιο και ανοίξτε τις τρύπες με ένα τρυπάνι 3mm. Θα χρειαστείτε μόνο δύο από αυτά, μόλις έφτιαξα 4 ως ανταλλακτικά.

Βήμα 4: Συναρμολογήστε το πλαίσιο

Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο
Συναρμολογήστε το πλαίσιο

Χρησιμοποίησα βίδες και παξιμάδια 3mm για να συναρμολογήσω το πλαίσιο. Έκοψα κάθε μπούμα μήκους 35 εκατοστών και άφησα ένα μήκος 3 εκατοστών στο μπροστινό μέρος του πλαισίου. Μην σφίγγετε υπερβολικά τις αρθρώσεις, αλλά βεβαιωθείτε ότι υπάρχει αρκετή τριβή, ώστε να μην διπλώνουν τα χέρια. Αυτό είναι ένα πραγματικά έξυπνο σχέδιο, συνετρίβη δύο φορές και τίποτα μόνο τα χέρια διπλωμένα.

Βήμα 5: Τρύπες για τους κινητήρες

Τρύπες γεώτρησης για τους κινητήρες
Τρύπες γεώτρησης για τους κινητήρες
Τρύπες γεώτρησης για τους κινητήρες
Τρύπες γεώτρησης για τους κινητήρες
Τρύπες για τους κινητήρες
Τρύπες για τους κινητήρες

Ελέγξτε το μέγεθος των βιδών του κινητήρα σας και την απόσταση μεταξύ τους και στη συνέχεια ανοίξτε δύο τρύπες στον αριστερό και τον δεξί ξύλινο βραχίονα. Έπρεπε να ανοίξω μια τρύπα βάθους 5mm και πλάτους 8mm στους βραχίονες, έτσι ώστε οι άξονες να έχουν αρκετό χώρο για περιστροφή. Χρησιμοποιήστε γυαλόχαρτο για να αφαιρέσετε αυτά τα μικρά θραύσματα και να φυσήξετε τη σκόνη. Δεν θέλετε σκόνη στους κινητήρες σας γιατί αυτό μπορεί να προκαλέσει περιττές τριβές και θερμότητα.

Βήμα 6: Πτυσσόμενο στήριγμα GPS

Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS
Πτυσσόμενο στήριγμα GPS

Έπρεπε να ανοίξω επιπλέον τρύπες για την κεραία GPS μου για καλή εφαρμογή. Θα πρέπει να τοποθετήσετε την πυξίδα ψηλά ώστε να μην παρεμβαίνει στο μαγνητικό πεδίο των κινητήρων και των καλωδίων. Αυτή είναι μια απλή πτυσσόμενη κεραία που με βοηθά να διατηρήσω τη ρύθμιση μου όσο το δυνατόν πιο συμπαγή.

Βήμα 7: Ζωγραφική του πλαισίου

Ζωγραφική του πλαισίου
Ζωγραφική του πλαισίου
Ζωγραφίζοντας το πλαίσιο
Ζωγραφίζοντας το πλαίσιο
Ζωγραφίζοντας το πλαίσιο
Ζωγραφίζοντας το πλαίσιο

Τώρα πρέπει να ξεβιδώσετε τα πάντα και να κάνετε τη βαφή. Κατέληξα να επιλέξω αυτό το ματ σπρέι σε μαύρο χρώμα. Συνδέω τα μέρη σε ένα νήμα και απλά τα ζωγραφίζω. Για ένα πραγματικά καλό αποτέλεσμα χρησιμοποιήστε 2 ή περισσότερα στρώματα χρώματος. Το πρώτο στρώμα πιθανότατα θα φαίνεται λίγο ξεπλυμένο επειδή το ξύλο πρόκειται να πιει την υγρασία. Λοιπόν, αυτό συνέβη στην περίπτωσή μου.

Βήμα 8: Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών

Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών
Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών
Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών
Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών
Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών
Τοποθέτηση της πλατφόρμας απόσβεσης κραδασμών

Είχα αυτήν την πλατφόρμα συγκράτησης gimbal που στην κατασκευή μου διπλασιάζεται επίσης ως υποδοχή μπαταρίας. Πρέπει να το τοποθετήσετε κάτω από το πλαίσιο με φερμουάρ και/ή βίδες. Το βάρος της μπαταρίας βοηθά στην απορρόφηση πολλών κραδασμών, ώστε να έχετε ένα πραγματικά ωραίο πλάνο της κάμερας. Μπορείτε επίσης να τοποθετήσετε μερικά εργαλεία προσγείωσης στις πλαστικές ράβδους, ένιωσα ότι είναι περιττό. Αυτό το μαύρο χρώμα λειτούργησε καλά, σε αυτό το σημείο θα πρέπει να έχετε ένα όμορφο πλαίσιο και ήρθε η ώρα να ρυθμίσετε το χειριστήριο πτήσης σας.

Βήμα 9: Ρύθμιση του ArduCopter

Ρύθμιση του ArduCopter
Ρύθμιση του ArduCopter
Ρύθμιση του ArduCopter
Ρύθμιση του ArduCopter
Ρύθμιση του ArduCopter
Ρύθμιση του ArduCopter

Για να ρυθμίσετε το χειριστήριο πτήσης θα χρειαστείτε ένα πρόσθετο δωρεάν λογισμικό. Λήψη Mission Planner στα Windows ή APM Planner σε Mac OS. Όταν συνδέετε το χειριστήριο πτήσης και ανοίγετε το λογισμικό, ένας βοηθός οδηγού θα εγκαταστήσει το πιο πρόσφατο υλικολογισμικό στον πίνακα σας. Θα σας βοηθήσει να βαθμονομήσετε την πυξίδα, το επιταχυνσιόμετρο, το χειριστήριο ραδιοφώνου και τις λειτουργίες πτήσης επίσης.

Λειτουργίες πτήσης

Σας συνιστώ να χρησιμοποιήσετε το Stabilize, Altitude Hold, Loiter, Circle, Return to Home and Land ως έξι λειτουργία πτήσης. Ο κύκλος είναι πραγματικά χρήσιμος όταν πρόκειται για επιθεώρηση φυτών. Θα περιστραφεί γύρω από μια δεδομένη συντεταγμένη, ώστε να σας βοηθήσει να αναλύσετε τα φυτά σας από κάθε γωνία με πολύ ακριβή τρόπο. Μπορώ να κάνω τροχιά με τα ραβδιά, αλλά είναι δύσκολο να διατηρήσω έναν τέλειο κύκλο. Το Loiter είναι σαν να σταθμεύετε το drone σας στον ουρανό, ώστε να μπορείτε να τραβάτε φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης NDVI και το RTH είναι χρήσιμο εάν χάσετε σήμα ή χάσετε τον προσανατολισμό του drone σας.

Δώστε προσοχή στην καλωδίωση σας. Χρησιμοποιήστε το σχηματικό σχήμα για να συνδέσετε τα ESC σας στις σωστές ακίδες και ελέγξτε στο Mission Planner την καλωδίωση των καναλιών εισόδου σας. Ποτέ μην τα δοκιμάζετε με στηρίγματα!

Βήμα 10: Εγκατάσταση του GPS, της κάμερας και του ελεγκτή πτήσης

Εγκατάσταση του GPS, της κάμερας και του ελεγκτή πτήσης
Εγκατάσταση του GPS, της κάμερας και του ελεγκτή πτήσης
Εγκατάσταση του GPS, της κάμερας και του ελεγκτή πτήσης
Εγκατάσταση του GPS, της κάμερας και του ελεγκτή πτήσης

Μόλις βαθμονομηθεί το χειριστήριο πτήσης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κάποια ταινία αφρού και να την εγκαταστήσετε στη μέση του πλαισίου σας. Βεβαιωθείτε ότι είναι στραμμένη προς τα εμπρός και έχετε αρκετό χώρο για τα καλώδια. Τοποθετήστε το GPS με βίδες 3mm και χρησιμοποιήστε φερμουάρ για να κρατήσετε τη φωτογραφική σας μηχανή στη θέση της. Αυτοί οι κλώνοι GoPro έρχονται με όλα τα βοηθητικά προγράμματα εγκατάστασης, οπότε ήταν πολύ απλή η εγκατάσταση αυτού.

Βήμα 11: ESC και καλώδιο τροφοδοσίας

ESC και καλώδιο τροφοδοσίας
ESC και καλώδιο τροφοδοσίας
ESC και καλώδιο τροφοδοσίας
ESC και καλώδιο τροφοδοσίας
ESC και καλώδιο τροφοδοσίας
ESC και καλώδιο τροφοδοσίας

Οι μπαταρίες μου διαθέτουν υποδοχή XT60 και έτσι κόλλησα 3 θετικά και 3 αρνητικά καλώδια σε κάθε ακίδα ενός θηλυκού συνδετήρα. Χρησιμοποιήστε κάποιο σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας για να προστατέψετε τις συνδέσεις από βραχυκύκλωμα (μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ηλεκτρική ταινία). Όταν κολλάτε αυτά τα χοντρά σύρματα τρίψτε τα μεταξύ τους και στερεώστε τους ένα χάλκινο σύρμα και προσθέστε πολύ λιωμένο συγκολλητικό. Δεν θέλετε να υπάρχουν ενώσεις συγκολλήσεως εν ψυχρώ, ειδικά όταν ενεργοποιείτε τα ESC.

Βήμα 12: Δέκτης και κεραίες

Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες
Δέκτης και Κεραίες

Για να έχετε καλή λήψη σήματος, πρέπει να τοποθετήσετε τις κεραίες σας σε 90 μοίρες. Χρησιμοποίησα φερμουάρ και σωλήνες συρρίκνωσης θερμότητας για να τοποθετήσω τις κεραίες του δέκτη μου στο μπροστινό μέρος του drone μου. Οι περισσότεροι δέκτες συνοδεύονται από καλώδια και έτσι τα κανάλια φέρουν σήμανση, οπότε θα πρέπει να είναι εύκολο να το ρυθμίσετε.

Βήμα 13: Ο μηχανισμός ουράς

Ο μηχανισμός της ουράς
Ο μηχανισμός της ουράς
Ο μηχανισμός της ουράς
Ο μηχανισμός της ουράς
Ο μηχανισμός της ουράς
Ο μηχανισμός της ουράς

Ο μηχανισμός ουράς είναι η ψυχή ενός τρικόπτερου. Βρήκα αυτό το σχέδιο στο διαδίκτυο, οπότε το δοκίμασα. Ένιωσα ότι ο αρχικός σχεδιασμός ήταν λίγο αδύναμος, αλλά αν αντιστρέψετε τον μηχανισμό λειτουργεί τέλεια. Έκοψα το περίσσευμα με ένα εργαλείο dremel. Στην εικόνα μπορεί να φαίνεται ότι ο σερβοκινητήρας μου υποφέρει λίγο, αλλά λειτουργεί άψογα. Χρησιμοποιήστε μια μικρή σταγόνα υπερκολλήματος όταν σφίγγετε τις βίδες, ώστε να μην πέσουν λόγω των κραδασμών. ή μπορείτε να δέσετε τα μοτέρ με φερμουάρ όπως έκανα εγώ.

Βήμα 14: Δοκιμή αιώρησης και συντονισμός PID

Κάνοντας ένα Hovering Test και PID Tuning
Κάνοντας ένα Hovering Test και PID Tuning
Κάνοντας ένα Hovering Test και PID Tuning
Κάνοντας ένα Hovering Test και PID Tuning
Κάνοντας ένα Hovering Test και PID Tuning
Κάνοντας ένα Hovering Test και PID Tuning

Ελέγξτε ξανά όλες τις συνδέσεις σας και βεβαιωθείτε ότι δεν θα τηγανίσετε τίποτα όταν συνδέετε την μπαταρία σας. Εγκαταστήστε τις προπέλες σας και προσπαθήστε να αιωρηθείτε με το drone σας. Το δικό μου ήταν αρκετά ομαλό από το κουτί, απλώς έπρεπε να κάνω έναν μικρό συντονισμό χασμουριού γιατί διόρθωνε πάρα πολύ. Δεν μπορώ να διδάξω συντονισμό PID σε αυτό το Instructable, έμαθα σχεδόν τα πάντα από το σεμινάριο βίντεο του Joshua Bardwell. Το εξήγησε αυτό πολύ καλύτερα από όσο μπορούσα.

Βήμα 15: Επιλέξτε ένα σμέουρο και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)

Επιλέξτε ένα Raspberry και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)
Επιλέξτε ένα Raspberry και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)
Επιλέξτε ένα Raspberry και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)
Επιλέξτε ένα Raspberry και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)
Επιλέξτε ένα Raspberry και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)
Επιλέξτε ένα Raspberry και εγκαταστήστε το Raspbian (Jessie)

Wantedθελα να το διατηρήσω όσο το δυνατόν μικρότερο, οπότε πήγα με το RPi Zero W. Χρησιμοποιώ το Raspbian Jessie επειδή οι νεότερες εκδόσεις είχαν κάποια προβλήματα με το OpenCV που χρησιμοποιούμε για τον υπολογισμό του δείκτη βλάστησης από τα ακατέργαστα πλάνα. Εάν θέλετε υψηλότερο ποσοστό FPS, πρέπει να επιλέξετε το Raspberry Pi v4. Μπορείτε να κατεβάσετε το λογισμικό εδώ.

Εγκατάσταση εξαρτήσεων

Θα χρησιμοποιήσουμε το PiCamera, το OpenCV και το Numpy σε αυτό το έργο. Ως αισθητήρας εικόνας επέλεξα τη μικρότερη κάμερα 5MP η οποία είναι συμβατή μόνο με τις πλακέτες Zero.

  1. Αναβοσβήνετε την εικόνα σας χρησιμοποιώντας το αγαπημένο σας εργαλείο (μου αρέσει η Balena Etcher).
  2. Εκκινήστε το Raspberry σας με συνδεδεμένη οθόνη.
  3. Ενεργοποίηση διεπαφών κάμερας και SSH.
  4. Ελέγξτε τη διεύθυνση IP σας με ifconfig στο τερματικό.
  5. SSH στο RPi σας με την εντολή ssh pi@YOUR_IP.
  6. Αντιγράψτε και επικολλήστε τις οδηγίες για να εγκαταστήσετε τα απαιτούμενα λογισμικά:

sudo apt-get ενημέρωση

sudo apt-get upgrade sudo apt-get install libtiff5-dev libjasper-dev libpng12-dev sudo apt-get install libjpeg-dev sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev sudo apt-get install libgtk2.0-dev sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran sudo pip install numpy python-opencv python (για δοκιμή) εισαγωγή cv2 cv2._ έκδοση_

Θα πρέπει να δείτε μια απάντηση με τον αριθμό έκδοσης της βιβλιοθήκης σας OpenCV.

Βήμα 16: Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI

Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI
Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI
Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI
Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI
Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI
Δοκιμή της κάμερας NoIR και της απεικόνισης NDVI

Απενεργοποιήστε την πλακέτα RPi, τοποθετήστε την κάμερα και στη συνέχεια μπορούμε να προσπαθήσουμε να κάνουμε κάποια απεικόνιση NDVI με αυτήν. Μπορείτε να δείτε στο λουλούδι (αυτό με κόκκινο φόντο), ότι τα πιο πράσινα μέρη στο εσωτερικό δείχνουν κάποια φωτοσυνθετική δραστηριότητα. Αυτή ήταν η πρώτη μου δοκιμή, η οποία έγινε με το Infragram. Έμαθα όλους τους τύπους και τη χαρτογράφηση χρωμάτων στον ιστότοπό τους για να γράψω έναν πλήρως λειτουργικό κώδικα. Για να γίνουν τα πράγματα πιο αυτοματοποιημένα, έφτιαξα ένα σενάριο Python που καταγράφει καρέ, υπολογίζει τις εικόνες NDVI και τις αποθηκεύει σε 1080p στο copter.

Αυτές οι εικόνες θα έχουν έναν περίεργο χάρτη χρωμάτων και θα μοιάζουν σαν να προέρχονται από άλλο πλανήτη. Κάντε μερικές δοκιμές, αλλάξτε μερικές μεταβλητές, ρυθμίστε τον αισθητήρα σας πριν από την πρώτη αποστολή.

Βήμα 17: Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone

Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone
Εγκατάσταση του RPi Zero W στο Drone

Εγκατέστησα το Pi Zero στο μπροστινό μέρος του τρίπορου. Μπορείτε να κοιτάξετε την κάμερά σας προς τα εμπρός όπως έκανα ή προς τα κάτω επίσης. Ο λόγος που το δικό μου βλέπει προς τα εμπρός είναι να δείξω τη διαφορά μεταξύ φυτών και άλλων μη φωτοσυνθετικών αντικειμένων. Σημείωση: Μπορεί να συμβεί κάποιες επιφάνειες να αντανακλούν το φως IR ή να είναι πιο ζεστές από το περιβάλλον, γεγονός που τους προκαλεί έντονο κίτρινο χρώμα.

Βήμα 18: Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)

Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)
Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)
Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)
Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)
Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)
Προσθήκη πομπού βίντεο (προαιρετικό)

Είχα αυτό το VTx τοποθετημένο επίσης τόσο καλά εγκατεστημένο στον πίσω βραχίονα του χειριστή μου. Αυτό έχει εμβέλεια 2000 μέτρων αλλά δεν το έχω χρησιμοποιήσει κάνοντας δοκιμές. Έκανα μια πτήση FPV μόνο για διασκέδαση μαζί της. Όταν δεν το χρησιμοποιώ, τα καλώδια αφαιρούνται, διαφορετικά είναι κρυμμένα κάτω από το πλαίσιο για να διατηρήσω την κατασκευή μου ωραία και καθαρή.

Βήμα 19: Ανάλυση φυτών

Κάνοντας ανάλυση φυτών
Κάνοντας ανάλυση φυτών
Κάνοντας ανάλυση φυτών
Κάνοντας ανάλυση φυτών
Κάνοντας ανάλυση φυτών
Κάνοντας ανάλυση φυτών

Έκανα δύο πτήσεις 25 λεπτών για σωστή ανάλυση. Τα περισσότερα λαχανικά μας φαινόταν εντάξει, οι πατάτες χρειάζονταν περισσότερη φροντίδα και πότισμα. Θα το ελέγξω που βοήθησε σε λίγες μέρες. Φαίνονται αρκετά πράσινα στην εικόνα σε σύγκριση με τα πορτοκαλί και τα ροζ δέντρα.

Μου αρέσει να κάνω κυκλικές πτήσεις, ώστε να μπορώ να εξετάζω τα φυτά από κάθε γωνία. Μπορείτε να δείτε καθαρά ότι κάτω από τα οπωροφόρα δέντρα ορισμένα λαχανικά δεν λαμβάνουν αρκετό ηλιακό φως, γεγονός που τα κάνει μπλε ή μαύρα στις εικόνες NDVI. Δεν είναι πρόβλημα εάν ένα μέρος του δέντρου δεν λαμβάνει αρκετό ηλιακό φως κάποια στιγμή της ημέρας, αλλά είναι κακό εάν ολόκληρο το φυτό μετατραπεί σε ασπρόμαυρο.

Βήμα 20: Fly Safe;)

Fly Safe;)
Fly Safe;)
Fly Safe;)
Fly Safe;)
Fly Safe;)
Fly Safe;)

Σας ευχαριστούμε που διαβάσατε αυτό το Instructable, ελπίζω ότι μερικοί από εσάς θα προσπαθήσετε να κάνετε πειράματα με απεικόνιση NDVI ή με την κατασκευή κηφήνων. Διασκέδασα πολύ κάνοντας αυτό το έργο από μηδενικά ξύλινα μέρη, αν σας άρεσε επίσης, μπορείτε να με βοηθήσετε με την ευγενική σας ψήφο. Ω, πετάξτε με ασφάλεια, ποτέ πάνω από τους ανθρώπους και απολαύστε το χόμπι!

Make It Fly Challenge
Make It Fly Challenge
Make It Fly Challenge
Make It Fly Challenge

Πρώτο βραβείο στην πρόκληση Make It Fly

Συνιστάται: