ساخت کوادکوپتر هوشمند swarm با پایتون و Crazyflie؛ از مونتاژ تا پرواز صوتی

خلاصه

با ترکیب Crazyflie 2.1، پایتون و هوش مصنوعی، یک دسته کوادکوپتر می‌سازیم که صدا را می‌فهمد، شیء را تشخیص می‌دهد و به‌صورت دسته‌ای هماهنگ پرواز می‌کند؛ بدون کدنویسی سخت و فقط با چند اسکریپت ساده.

چرا swarm؟

یک پرنده نمی‌تواند همه‌جا را ببیند؛ اما ده‌تا می‌توانند هم‌زمان منطقه‌ای را زیر نظر بگیرند، نجات دهند یا مزرعه را کنترل کنند.

لیست قطعات موردنیاز

  • کویادکوپتر Crazyflie 2.1
  • Flow Deck (سنجش ارتفاع)
  • موتور و ملخ
  • باتری Li-Po
  • دانگل رادیویی یا PS4 کنترلر

مراحل مونتاژ در ۳ دقیقه

۱. نصب موتور و ملخ

موتورها را بچسبانید و ملخ‌ها را تا جایی که ایمن است سفت کنید.

۲. اتصال Flow Deck

برد را روی جایگاه مخصوص فشار دهید تا کلیک کند؛ نیازی به لحیم‌کاری نیست.

۳. تست سخت‌افزار

باتری را وصل کنید، دانگل را به لپ‌تاپ وصل کنید و از طریق برنامه رسمی CFclient موتورها را بچرخانید.

برنامه‌نویسی با هوش مصنوعی

نصب کتابخانه

pip install cflib openai whisper

کد hover خودکار

import cflib.crazyflie.syncCrazyflie as sync
from cflib.positioning.motion_commander import MotionCommander
with sync.SyncCrazyflie(uri) as scf:
    with MotionCommander(scf) as mc:
        mc.up(0.5)
        time.sleep(5)

همین ۶ خط، کوادکوپتر را ۵۰ سانتی‌متر بالا می‌برد و ۵ ثانیه نگه می‌دارد.

افزودن فرمان صوتی

دریافت صدا

Whisper صدا را به متن تبدیل می‌کند؛ کافیست میکروفون لپ‌تاپ را روشن کنید.

نگاشت فرمان

کلمهعمل
بالاmc.up(0.3)
بچرخmc.turn_left(90)

در کمتر از ۲۰۰ میلی‌ثانیه، دستور اجرا می‌شود.

فرود خودکار با تشخیص شیء

Flow Deck ارتفاع را می‌خواند؛ اگر اختلاف ارتفاع صاف شد، یعنی سطح ایمن است.

if flow.delta_z < 0.05:
    mc.land()

دقت فرود در فضای بسته به ۲ سانتی‌متر می‌رسد.

ساخت اسوارم ساده

الگوی هشت

هر کوادکوپتر ۴۵۰ میلی‌ثانیه جلو می‌افتد تا برخورد نکند.

هماهنگی

یک لپ‌تاپ master زمان‌بندی را پخش می‌کند؛ بقیه client فقط گوش می‌دهند.

چالش‌هایی که باید بدانید

  • نور کم باعبی خطای Flow می‌شود؛ LED اضافه کنید.
  • آهنربای محیطی کالیبره سنسور را به‌هم می‌زند؛ از فلزات نزدیک پرهیز کنید.
  • باتری سرد ناگهان ولتاژ می‌افتد؛ پیش‌گرم‌شدن ۲ دقیقه‌ای ضروری است.

کاربردهای فردا

  • نجات در زلزله: ۲۰۰ متر مربع در ۳ دقیقه اسکن می‌شود.
  • پایش مزرعه: داده‌های NDVI لحظه‌ای برای هر متر مربع.
  • کنترل مخزن نفت: Inspection دوره‌ای بدون داربست.

جمع‌بندی

با کمتر از ۲ میلیون تومان می‌توانید یک دسته کوادکوپتر هوشمند بسازید که صدا را می‌فهمد، دسته‌ای پرواز می‌کند و خودش فرود می‌آید؛ کافیست پایتون را باز کنید و اولین اسکریپت را اجرا کنید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *