【达人投稿】听说你想成为创客达人,一份独家秘笈免费分享给你!

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首页休闲益智左转主控更新时间:2024-07-30

天文摄影与编程机器人,一个是枯燥的天文知识,另一个是科技感十足的创客工具,看似风牛马不相及的两个事物,竟然也有人也能完美的融合在一起。TA是谁,TA是怎么做到的?别着急,往下看,读完这篇文章就可以解答你心中的疑惑。

作者介绍

王心怡

12岁 ,北京市海淀区图强第二小学六年级学生,学习编程时间1年半;

擅长编程类型:硬件搭建。实力自评:☆☆☆☆

(本期主角:王心怡)

王心怡目前是学校浩淼之星天文社社长,多次代表学校参加海淀区、北京市的天文知识、摄影、观测比赛,并多次获奖。2018年她代表海淀区参加北京市的天文观测比赛,囊括天文观测、天文摄影、天文论文、天文知识所有一等奖。

(MakeX现场,王心怡C位出镜)

2017 年 6 月,王心怡第一次参加学校组织创客团队 2017 年世界机器人大赛 Make X 工程师挑战赛华北赛区选拔赛,也正是从那时开始,她才真正意义上开始接触机器人编程,接触创客教育。

(王心怡,在和指导老师交流ing)

接下来的一个多月时间里,在老师的亲自指导及团队其他小伙伴的默契配合下,王心怡完成了比赛用车辆的搭建,并且熟悉了编程的整个流程。最后还获得 2017 年世界机器人大赛 Make X 挑战赛华北赛区挑战赛冠军,随后又在2018年世界机器人大赛 Make X 挑战赛“蓝色星球”华北赛区取得冠军、精英赛亚军的好成绩。

作品介绍

如何在北京的冬天不挨冻就可以拍到满意的星空照片?这是在京的每一位天文摄像爱好者都想知道的答案。一次偶然看到同学在玩机器人的时候,王心怡假设了自己的答案:是否可以搭建一个机械车,搭载单反相机,进行遥控拍摄呢?

经过和家长、老师的交流沟通,结合应用天文和创客知识,王心怡设计出了“天文智能拍摄车”,此款摄影车可以坐在车里或者帐篷里,通过手机或电脑,远程遥控机械车进行天文拍摄。

(王心怡户外实地调试检测天文智能拍摄车)

天文智能拍摄车的主框架,采用makeblock的模块化机器人组件,该机器人及其它基于 Arduino 的硬件,主控芯片为Arduino Mega 2560,组装和编程都是模块化的,容易上手,适合小学生来使用。

操作说明:

本项目最后的作品通过电脑键盘操作机械车辆进行运动和拍照,具体操作步骤:

1.打开机械车电源,通过电脑或者手机使用蓝牙连接机械车;

2.点击电脑软件的绿色旗帜,启动控制程序;

3.上下键控制机械车辆的前进和后退;左右键控制左转和右转;

4.Z键和C键,控制单反相机的左转和右转;S键和X键,控制单反相机仰角的抬起和放下;

5.目前预设天体方位:按P键机械车自动指向小熊星座;按O键自动指向蜂巢星团;

6.Q键,启动风扇,给单反相机降温;

7.W键,遥控机械车声音和灯光报警,提醒周围人员注意安全;

8.车辆检测到前方50厘米有障碍物,车辆会发出灯光和声音报警;

9.亮度太大、湿度太大、温度太高都会报警。

作品亮点

天文智能拍摄车,通过齿轮和电机配合,实现机械车的运动和相机支撑臂的调整,通过温度、湿度、距离等传感器,来获取拍摄现场的一些参数,以根据实际情况控制拍摄过程。

此主板支持mBlock编程, mBlock 是一款最适合初学者的编程软件,继承了Scratch简单、易用等特点,并融合了Arduino强大的可拓展性。支持在线控制与程序上传,只需轻轻拖拽mBlock语句,就像堆积木一样简单。同时能够帮助我这样的初学者顺利过渡到真正的编程语言。

(《天文智能拍摄车》编程界面)

结合陀螺仪和电子罗盘传感器相互配合,实现了机械车一键自动巡航到指定天体位置。

(一键巡航关键代码)

用户可通过电脑,远程操作控制单反相机,远程设定参数,远程查看拍摄照片的效果。如果拍摄星轨一类的照片,可以远程设定相机自动按设置好的参数连续拍摄。从此,告别传统拍照模式。

(单反相机远程控制界面)

机械车上的远程控制模块,会通过WIFI信号,实时传输相机镜头前方的景象,最大传输距离是50米。 通过电脑,远程设置相机参数,实时查看镜头取景,随时下载拍摄照片,随意设定拍摄计划,边拍摄边处理后期。可以坐在车里、帐篷里,通过手机、电脑监控相机的实时图像,并控制拍摄 。

(远程单反相机遥控界面)

当外拍环境亮度不适合拍摄、湿度太大、或者温度太高时机械车会传回数据,电脑通过声音报警。并且显示实时,超过设定值,会自动报警。以供用户参考是否停止拍摄。实现远程监测机械车附近环境温度、湿度、亮度等参数,防止拍摄过曝、镜头结雾、结冰,预防相片噪点。

(采集环境数据的编程界面)

机械车的前方,安装有一个超声波传感器,会检测前方障碍物的距离,如果障碍物距离太近,机械车会发出灯光和声音提醒,提醒周围人员注意;并且会回报用户,用户通过实时画面判断做出操作选择。

(超声波传感器)

(超声波传感器测试代码)

想了解详细的作品信息,可以在慧编程作品社区搜索《天文智能拍摄车》

http://mblock.makeblock.com/project/21616

小编总结

英国科学家巨匠牛顿因为苹果从树上坠落而产生有关万有引力的灵感,生活中还有很多的故事都在告诉我们,生活并不缺少美,只是缺少发现美的眼睛。

12岁的王心怡在其他小伙伴玩耍机器人时想到编程机器人 天文拍摄的构想,解决了她在冬天去拍摄星空照片的难题。在把想法变成现实的过程中,她认识了来自全国各地的小伙伴,她的实际动手能力也得到提高,还接触到了让她受益匪浅的创客教育,拓宽了自己的眼界。

世界上没有两片一模一样的叶子,我们也无须成为第二个XXX。热爱生活,认真学习,即使只是浩瀚无垠的星空中一颗未知的星星,也可以绽放自己的光芒!


文:王心怡、李生吉

编辑:李生吉

关注慧编程mBlock,了解更多学习技巧、教育理念。

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