【提交】树莓派之超级瞄准，已部署！

混森蓝兽 · 发表于 2018-1-9 01:39:25

本帖最后由 ky123 于 2018-1-31 14:06 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！
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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 https://www.cirmall.com/bbs/thread-98457-1-2.html