Комплекс дистанційного спостереження на базі колісної робоплатформи та ESP32-CAM

Abstract

Дана кваліфікаційна бакалаврська присвячена розробці комплексу дистанційного спостереження на базі колісної роботизованої платформи з використанням мікроконтролера ESP32-CAM. Метою є розробка мобільної, автономної системи відеомоніторингу в режимі реального часу, яка може передавати зображення з небезпечних або важкодоступних зон без безпосереднього втручання людини. Такий підхід зменшує ризики для життя людей у критичних умовах, таких як зони бойових дій або зони стихійних лих. Актуальність даного дослідження полягає у зростаючому попиті на компактні, недорогі та автономні системи спостереження, здатні працювати автономно в небезпечних або важкодоступних місцях. Об'єктом дослідження є комплекс віддаленого відеоспостереження, а предметом - апаратні та програмні компоненти системи на базі ESP32-CAM. Метою роботи є розробка та тестування функціонального прототипу, здатного дистанційно захоплювати, передавати та обробляти візуальну інформацію. Практичне значення системи полягає в її потенційному застосуванні у сфері реагування на надзвичайні ситуації, моніторингу безпеки та військової розвідки, що дозволяє отримувати інформацію про ситуацію в реальному часі без загрози для життя людей. Розроблена система складається з мікроконтролера ESP32-CAM, що відповідає за зйомку відео та бездротову передачу даних, колісної роботизованої платформи для мобільності, драйвера двигуна L298N для керування рухом та джерела живлення на основі Li-Ion акумуляторів. Всі компоненти інтегровані в компактну, енергоефективну конструкцію з можливістю автономної роботи. Програмне забезпечення для керування реалізовано в середовищі Arduino IDE і включає базовий алгоритм навігації платформою та трансляцію відео через Wi-Fi. Пояснювальна записка бакалаврської роботи складається зі вступу, трьох розділів, висновків та двох додатків. У першому розділі представлено аналітичний огляд існуючих рішень та визначено системні вимоги. Другий розділ описує вибір елементів та вимоги до компонентів. Третій розділ присвячений проектуванню та реалізації апаратного забезпечення, підключенню, програмному управлінню, а також інтеграції функцій передачі відеосигналу. This bachelor’s thesis focuses on the development of a remote surveillance complex based on a wheeled robotic platform using the ESP32-CAM microcontroller. The aim of the project is to design a mobile, autonomous system for real-time video monitoring that can transmit images from hazardous or hard-to-reach areas without direct human intervention. This approach reduces risks to human life in critical environments such as combat zones or disaster areas. The relevance of this research lies in the growing demand for compact, low-cost, and autonomous surveillance systems capable of operating independently in dangerous or inaccessible locations. The object of the study is a remote video surveillance complex, while the subject includes the hardware and software components of the system based on ESP32-CAM. The purpose of the work is to develop and test a functional prototype capable of capturing, transmitting, and processing visual information remotely. The practical significance of the system is its potential application in emergency response, security monitoring, and military reconnaissance, allowing real-time situational awareness without endangering human lives. The developed system consists of an ESP32-CAM microcontroller responsible for capturing video and wireless data transmission, a wheeled robotic platform for mobility, an L298N motor driver for motion control, and a power source based on Li-Ion batteries. All components are integrated into a compact, energy-efficient structure with the ability to operate autonomously. The control software was implemented in the Arduino IDE and includes a basic algorithm for platform navigation and video streaming over Wi-Fi. The explanatory note of the bachelor’s thesis includes an introduction, three chapters, conclusions, and two appendices. The first chapter presents an analytical overview of existing solutions and defines system requirements. The second section describes the selection of elements and the requirements for the components. The third chapter focuses on the design and implementation of the hardware, wiring, and software control, as well as the integration of video transmission functionality.