Matlab Arduino Nesne Takip Robotu Yapımı

Kendi Robotunu Yap projelerimizin bu bölümünde matlab ile görüntü işleyerek, kırmızı nesneyi takip eden robot yapımını anlatacağım.Projemiz iki aşamadan oluşuyor. İlk aşama matlab kısmı yani görüntü işleyeceğimiz kısım. İkinci aşama ise arduino ile matlab den gelen bilgilere göre robotumuzu yöneteceğimiz kısım. Genel olarak projemizin hatları bu şekilde. Şimdi nesne takip robotu projemizin yapımına başlayabiliriz.

ÜRÜNÜ SATIN AL

Malzemeler:

1. Arduino (modeli fark etmez)

2. webcam

3. L293d veya b serisi ya da isterseniz l293D shield (daha verimli çalışır) kullanabilirsiniz.

4. Motor, tekerlek ve şaseyi ister kendiniz yapın isterseniz hazır kit alın veya oyuncak araba da kullanabilirsiniz.

5. Batarya (7.2v )

Elektronik Kısım:

Devre bağlantıları şekildeki gibidir.

Sağ motor >> 10. ve 11. dijital pinler

Sol motor >> 8. ve 9. dijital pinler

ena hız kontrol pini >> 5.dijital pin

enb hız kontrol pini >> 4.dijital pin

Fritzing dosyasını buradan indirebilirsiniz. >>matlab nesne takip robot

Şimdi arduino ve matlab yazılımına bakalım.

Arduino Yazılımı:

//motor pinleri
const int sag_ileri=11;
const int sag_geri=10;
const int sol_ileri=9;
const int sol_geri=8;
//hız kontrol pin
const int ena=5;
const int enb=4;
//motorların hızı
const int motor_hiz = 200; // motor hızı
int led = 13;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(led,OUTPUT);
pinMode(sag_ileri,OUTPUT);
pinMode(sag_geri,OUTPUT);
pinMode(sol_ileri,OUTPUT);
pinMode(sol_geri,OUTPUT);
pinMode(ena, OUTPUT);
pinMode(enb, OUTPUT);
}

void loop()
{
int val;
if (Serial.available())
{

val=Serial.read();
if(val=='L')
{
analogWrite(ena,motor_hiz);
analogWrite(enb,motor_hiz);
digitalWrite(sag_ileri,HIGH);
digitalWrite(sag_geri,LOW);
digitalWrite(sol_ileri,LOW);
digitalWrite(sol_geri,HIGH);
digitalWrite(led,LOW);
}
else if(val=='R')
{
analogWrite(ena,motor_hiz);
analogWrite(enb,motor_hiz);
digitalWrite(sag_ileri,LOW);
digitalWrite(sag_geri,HIGH);
digitalWrite(sol_ileri,HIGH);
digitalWrite(sol_geri,LOW);
digitalWrite(led,LOW);

}
else if(val=='C')
{

digitalWrite(sag_ileri,LOW);
digitalWrite(sag_geri,LOW);
digitalWrite(sol_ileri,LOW);
digitalWrite(sol_geri,LOW);
digitalWrite(led,HIGH);
}
else if(val=='F')
{
analogWrite(ena,motor_hiz);
analogWrite(enb,motor_hiz);
digitalWrite(sag_ileri,HIGH);
digitalWrite(sag_geri,LOW);
digitalWrite(sol_ileri,HIGH);
digitalWrite(sol_geri,LOW);
digitalWrite(led,HIGH);

}
else if(val=='B')
{
analogWrite(ena,motor_hiz);
analogWrite(enb,motor_hiz);
digitalWrite(sag_ileri,LOW);
digitalWrite(sag_geri,HIGH);
digitalWrite(sol_ileri,LOW);
digitalWrite(sol_geri,HIGH);
digitalWrite(led,HIGH);

}
else
digitalWrite(led,LOW);
}
}

Arduino yazılımını yüklüyoruz.

Şimdi matlab de yeni bir script safası açıp aşağıdaki kodu yapıştıralım.

Matlab Yazılımı:

vid = videoinput('winvideo',1);
set(vid, 'FramesPerTrigger', Inf);
set(vid, 'ReturnedColorspace', 'rgb')
vid.FrameGrabInterval = 3;
s = serial('COM3','BaudRate',9600);
fopen(s);
start(vid)
i=1;
q=1;
c='A';
min=5500;
max=10500;
while(i<=300)
i=i+1;
obj_found=0;
data = getsnapshot(vid);
[y x c]=size(data);
x1=x/2;
x2=x1-40;
x3=x1+40;
% IMAGE SEPERATION BLOCK ---------------------

diff_im = imsubtract(data(:,:,1), rgb2gray(data));
diff_im = medfilt2(diff_im, [3 3]);
diff_im = im2bw(diff_im,0.18);
diff_im = bwareaopen(diff_im,300);
bw = bwlabel(diff_im, 8);
stats = regionprops(bw, 'all');
imshow(data)
hold on

for object = 1:length(stats)
obj_found=1;
bb = stats(object).BoundingBox;
bc = stats(object).Centroid;
ar=stats(object).Area;
rectangle('Position',bb,'EdgeColor','r','LineWidth',2)
plot(bc(1),bc(2), '-m+')

pix=((((ar<=max)&(ar>=min))*2)+((ar>max)*4)+((ar<min)*5)); if (bc(1)>x2)&(bc(1)<x3)
disp('center')
switch (pix)
case 2
r=1;
case 4
r=4;
case 5
r=5;
end

else if bc(1)<x2 r=2; disp('left') else if bc(1)>x3
r=3;
disp('right')
else
end
end
end

y1=1:y;
plot(x2,y1);
plot(x3,y1);
switch(r)
case 1
fwrite(s,'C');
case 2
fwrite(s,'L');
case 3
fwrite(s,'R');
case 4
fwrite(s,'B');
case 5
fwrite(s,'F');
otherwise
fwrite(s,'N');
end
end
if obj_found == 0
fwrite(s,'C');
disp('no image')
end


hold off
end
fwrite(s,'C');
stop(vid);
flushdata(vid);
fclose(s);
clear all

Matlab yazılımındaki port adres kısmı yani s = serial(‘COM5′,’BaudRate’,9600); bu kısımda COM5 yazılı ifadeyi arduinonun takılı olduğu port numarasıyla değiştirin.

Webcam kamerayı bilgisayara takın. Yazılım kısmındaki vid = videoinput(‘winvideo’,1); satırındaki “1” ifadesi bilgisayara takılan kamera numarasını gösteriyor. Yani şuan çalıştırırsanız bilgisayarın kendi kamerası açılacaktır.İkinci bir kamera takılı ise bu değer değiştirilmelidir. Yani “2” yapılmalıdır.Matlab programını çalıştırın.Tüm işlemler başarılı şekilde gerçekleştiyse robotunuz hazır demektir. Şimdi kırmızı bir nesneyi kameraya gösterdiğinizde nesnenin konumuna göre robotu hareket ettirecek ve nesneyi takip etmesi sağlanacaktır.

Bütün yazılım dosyalarını buradan indirebilirsiniz. >> matlab nesne takip robotu

Kendi Robotunu Yap projelerimizin bu bölümünde Matlab ile arduino tabanlı nesne takip eden robotumuzu yaptık.