공입설 설계 II 14조

무인 탐사 로봇

서강대학교 전자공학과

공학입문설계 설계 II 14조

조원 소개

20141408 김형진

20141480 최용건

20121550 한혜지

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설계 목적

1. 인명구조에있어서추가적인 인명피해방지

2. 사람손이닿지않는곳까지진입 가능

3. 간단한탐사나 정찰에 이용가능

4. 가정에서도활용 가능

5. 다양한확장성을 지님

6. 저비용으로고효율을내는장치


디자인 모티브


실제 기기의 외형


지향점

누구나사용하는 스마트폰을 통해 로봇을 제어할 수 있도록 한다 - OK 페어링시에는두장비간에암호가설정되어 있으므로, 몰래남의 로봇조종은불가

물리적 가시거리에 영향을받지않도록 자체적으로 카메라를 내장한다 - OK

카메라를 통해 촬영되는영상을 PC를 통해 수신하여 그 영상을보면서 조종이 가능하도록 한다. - OK

유선을 통한 접속은 한계점이 많으므로, 이를 무선으로 구현한다 – OK Raspberry pi 내에무선 랜카드미탑재로인해 리시버별도구매

구현하고자 하는 바대로매끄럽게 동작 – OK


사용한 장치

LEGO Mindstorms NXT

Raspberry pi


RASPBERRY PI


간략한 설명

NXT를 Android OS에서 컨트롤 이때 통신방식은 Bluetooth를사용

http://developer.android.com/resources/samples/BluetoothChat/src/com/example/android/BluetoothChat/BluetoothChatService.html

Raspberry pi를 이용해서 PC로 영상을스트리밍 VLC 라는 외부 프로그램을이용

OS환경에구애받지않음

Unix 기반환경에서는 VLC , Windows에서는 다음팟혹은곰플레이어로도스트리밍가능

Mjpg-streamer : 지연시간이 너무 김

gstreamer를이용할경우, Unix 기반에서만출력가능 (Windows 불가)


NXT WITH ANDROID

개발환경 Eclipse Kepler 4.3

Eclipse IDE for JAVA EE Developers package

Android SDK

Oracle Java Development Kit [JDK]

안드로이드 버전은하위호환이 가능하지만, 기본적으로 2.3 gingerbread 이상 권장

NXT 내부에서 처리하는 부분은 없음. NXT는 오로지 수신만을담당하고, 앱내부에서 컴파일 되는 것

NXT안에서 java파일을 구동하는 방법도 존재 Lejos NXJ 펌웨어를 이용해야함



기기해상도별분류

앱의 layout을지정다른화면마다다른 layout 필요width, padding등을설정여기선기본적으로 vertical layout그외에는 linear layout 등이있음

실질적으로실행되는부분activity별로다른파일을갖고있으며각자구현하는기능이다름

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CAMERA MODULE

Raspberry pi에서카메라모듈을 작동시키기 위해내부에 설치할 운영체제로써 VLC를 사용할 수있는 Raspbian을설치 Debian Linux 기반이기때문!

VLC 기반이므로 sudo apt-get install vlc 명령어를 통해 vlc 설치

sudo raspi-config로카메라 모듈 할당

startx 명령어로 x윈도에 진입하여 무선랜을 잡은 뒤, ifconfig로 ip address 찾기

raspivid -o - -t 0 -hf -w 300 -h 240 -fps 15 |cvlc -vvv stream:///dev/stdin --sout '#standard{access=http,mux=ts,dst=:8554}' :demux=h264

VLC 내부에서 http://ip주소:port번호/


RASPBERRY OS

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SECURE SHELL

이 같은 설정작업은 HDMI 포트를 통해 직접 Raspberry pi 내부로입력해 주어야함

이럴 경우 장치를 작동시킬 때마다 유선으로 장치를 연결해서 셋팅 해주어야 하는문제발생

따라서 기기와 PC를 같은 네트워크상에 두고, Secure Shell (SSH)을 이용 PGP와마찬가지로 공개 키방식의암호방식을 사용하여 원격지 시스템에접근하여암호화된메시지를전송할 수 있는 시스템. 따라서 LAN 상에서다른 시스템에로그인할때스니퍼에 의해서 패킷이 도난당하는 것을막을 수있다

PC의 운영 체제에따라서 방법이다르다 Windows – putty라는별도의 프로그램 이용

Mac OS X, Linux 에서는내장된 Terminal 이용

ssh [id]@[server address] –p [port number]


PUTTY

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한계점

상황

블루투스로 컨트롤

신호를 발산하는 것이 아니라네트워크를 통해 전송하는 방식

2륜 구동

Raspberry pi의 저사양 cpu

상황에따른한계점

블루투스 제어 거리의 한계

장치가 항상네트워크에 연결되어 있어야함

바퀴의 한계로써 복잡한 지형 지물에서이동이 어려움

영상수신에 있어서 지연시간이 발생


+URL

http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html

http://www.raspberrypi.org/downloads/

http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/

http://www.eclipse.org/

http://developer.android.com/sdk/index.html

http://www.lejos.org/nxj.php

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시연


Engineering

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