Вам кажется сложным и трудным собрать робот Raspberry Pi? Тогда вы попали по адресу.
Действительно, используя плату Pi для своего робота, вы получите полноценный компьютер по доступной цене. А если совместить это с ее небольшим форм-фактором и широкой поддержкой сообщества, то она станет отличной платой даже для новичков.
Однако погружение в мир робототехники означает погружение в более сложные схемы. Но не волнуйтесь, мы сделаем это как можно проще. https://www.wellpcb.com/.
Итак, в этой статье мы расскажем, как собрать робот Raspberry Pi и о различных проектах роботов Pi, которые вы можете сделать.
Raspberry Pi
Источник:
Wikimedia Commons
Как собрать робота Raspberry Pi
Здесь мы покажем вам, как построить робота Pi, который может избегать препятствий и свободно перемещаться. Вот детали, которые вам понадобятся для этого проекта:
Raspberry Pi (модели B, B+ или 2)
Редукторные двигатели постоянного тока (1)
Роликовое колесо (1)
Sd-карта (1)
Мышь (1)
Кнопка (1)
Мышь (1)
Резистор 200R (1)
Хлебная плата (1)
Двусторонний скотч (1)
Клавиатура
Драйвер L293D (1)
Перемычки с мужского на мужской или с женского на женский (1)
Шасси и колеса робота (1)
Модули ИК-датчиков (1)
Сборка проекта
Сначала нам нужно подключить ИК-датчик к Raspberry Pi. Для этого подключите Raspberry Pi к клавиатуре, мыши и монитору. Затем нажмите на ваш датчик и убедитесь, что он работает правильно.
После этого подключите контакт 5V и GND Pi к датчику для подачи питания. Затем подключите контакт B датчика к контактам GPIO 16 и 3. Наконец, проверьте конфигурацию выводов GPIO.BOARD.
Далее введите следующий код и сохраните его как файл Python, предпочтительно irtest.py.
Код для файла Python
После сохранения и запуска файла Python вы заметите следующие выходные отпечатки при блокировке датчика:
Выходные отпечатки для файла Python
Итак, попробуйте проверить соединения или заменить компоненты, если они не работают.
Подключение двигателей с помощью L293D
Теперь мы будем использовать модуль L293D для подключения двигателей. Но сначала подайте питание на L293D через контакты + и -. Затем также подключите эти контакты питания к плате 9v батареи.
Полное подключение цепи
Кроме того, подключите контакт «-» L293D к контакту GND Pi. Посмотрите на схему ниже, чтобы получить четкое представление о соединениях.
Кроме того, используйте четыре выходных контакта GPIO для создания входов для платы. Кроме того, вы можете использовать эти выходные контакты для управления направлением вращения двух двигателей.
Также вы можете подключить два вывода двигателя к четырем выходным выводам платы. Наконец, в качестве последнего соединения подключите кнопку для активации или деактивации робота.
Окончательная конструкция
Теперь вы можете добавить колеса к моторам и собрать соединения на шасси робота. Убедитесь, что вы закрепили детали с помощью двустороннего скотча, чтобы они не отвалились.
Не забудьте протестировать моторы с помощью кода, приведенного ниже. Также убедитесь, что вы сохранили код как файл python: moto.py. Затем используйте команду sudo motor.py для запуска кода. Если код работает, ваши двигатели должны начать вращаться.
Код для тестирования двигателей
Как это работает
Когда вы нажмете на кнопку, робот активируется и начнет двигаться. Во время движения вперед робот будет искать любые объекты, преграждающие ему путь, с помощью ИК-датчика. Как только он обнаружит препятствие, Pi позволит роботу маневрировать вокруг препятствия. Опять же, вы можете деактивировать робота, нажав на кнопку.
Проекты роботов на Raspberry Pi
Итак, если вы завершили вышеописанный легкий проект и ищете более сложные задачи, вот несколько отличных идей для проектов.
1. Четвероногий робот CHOP
Четвероногий робот Чоп
Источник:
Flickr
Действительно, четвероногий робот Chop — это проект «сделай сам», аналогичный проекту Boston Dynamics. Кроме того, проект CHOP является проектом с открытым исходным кодом. Следовательно, вы можете настроить и отрегулировать его с помощью нескольких 3D-печатных деталей и других материалов.
Несомненно, Raspberry Pi 4B и Arduino Mega являются важными компонентами этого робота. Arduino фильтрует данные с датчиков и подключается к сервоконтроллерам. С другой стороны, Pi собирает все данные и запускает различные скрипты Python для управления движением робота.
Кроме того, Pi использует инверсную кинематическую модель для управления движением сервоприводов. Наконец, для управления направлением движения робота можно использовать контроллер Bluetooth.
2. Робот для пинг-понга
Робот Пинг-Понг
Источник:
Wikimedia Commons
Робот для пинг-понга способен играть в настольный теннис с человеком. Причем на разных уровнях, от продвинутого до простого.
Вы используете пинг-понг-бота для игры на досуге или для серьезных тренировок. Однако вы можете приобрести коммерческую версию примерно за две тысячи долларов. Или без особых усилий сделать DIY-версию из уже имеющихся у вас деталей, 3D-печатных и вырезанных лазером.
Кроме того, вы можете подключиться к боту через WiFi и иметь полный контроль.
3. Гуманоидный робот Raspberry Pi
Робот-гуманоид
Источник:
Pixabay
Вы можете построить своего человекоподобного робота, используя Raspberry Pi. Некоторые человекоподобные роботы оснащены функциями избегания препятствий, ультразвукового определения расстояния или беспроводного управления.
Независимо от функции, для этого проекта вам понадобится набор Robotics Bioloid, гироскоп и датчик расстояния.
Кроме того, мы рекомендуем использовать более компактный Raspberry Pi Zero и одноэлементный аккумулятор емкостью 2500 Mah для питания.
Кроме того, вам понадобится микросхема аналого-цифрового преобразователя, чтобы вы могли считывать данные с датчика.
4. Pi Roomba
Roomba
Источник:
Trusted Reviews
Если вы разбираетесь в робототехнике, то наверняка слышали о роботе-пылесосе Roomba.
Однако вы можете создать свой собственный с помощью Raspberry Pi и более интеллектуальных механизмов.
Вам понадобится последовательный интерфейс Roomba 530, чтобы вы могли подключиться к вашему Raspberry Pi.
Кроме того, для кодирования вы будете использовать пакет Javascript. Блок также использует RxTX для связи с роботом.
Кроме того, вы можете управлять Roomba с помощью джойстика и даже настраивать выходной уровень.
5. Масляный робот
Интеллектуальный робот Butter может записывать и транслировать видео с отличным качеством. Кроме того, он может записывать и выводить звук.
Самое приятное, что для захвата этих звуков и видео вам понадобится только модуль камеры Raspberry Pi и USB-устройство.
Однако компоненты робота включают в себя:
Raspberry Pi Zero W
модуль камеры RPi
двигатели постоянного тока
USB-аудиоплата
L9110 драйвер двигателя
Светодиод
Батарейный блок
9g сервоприводы
Ползунковый переключатель
Динамик
Также вы можете использовать этого робота через приложение Blynk, которое поддерживает потоковое видео.
6. Роботизированный кот Petoi
Вы можете создать очаровательного кота-робота с помощью проекта Nybble с открытым исходным кодом. Кроме того, вы можете использовать деревянные детали, вырезанные лазером, вместо 3D-печатных.
Другие компоненты для этого проекта включают Raspberry Pi 3B+, набор Nybble и Sparkfun Arduino Pro Mini.
Кроме того, вы можете управлять движением этого робота с помощью Arduino-совместимого микроконтроллера. Робот-кошка также может хранить мышечную память, что позволяет ему запоминать, как двигаться.
Кроме того, Raspberry Pi в этом проекте позволяет настраивать код Nybble и отдавать простые команды.
7. Spot Micro
Spot micro — это уменьшенная версия популярного четырехколесного робота Spot. Кроме того, у него есть походка рысью и походка шагом с тремя осями «режимов управления угловыми командами».
Робот работает на Raspberry Pi 3B с операционной системой Ubuntu. Также он использует фреймворк C++ и Python.
Кроме того, для реализации этого проекта вам понадобятся следующие компоненты:
Raspberry Pi 3 B
ЖК-панель 15×2
сервоплата PCA9685
аккумулятор 4000 mah
регулятор напряжения 5v
3D печатные детали
Lider (опционально для картирования помещений)
8. Миниатюрный боевой робот
Хотите построить мощного боевого робота? Тогда вы можете попробовать этот проект. Используя Raspberry Pi Zero, вы можете преобразовывать входные сигналы от контроллера Bluetooth в команды для контроллеров двигателей вашего робота.
Вместо использования RC-передатчика в проекте используется более простая конфигурация выводов GPIO.
Вам поможет плата L298N для локомоции, ЭСК Tarot TL300G для вращения бесщеточных двигателей и аккумулятор емкостью 500Mah. И у вас есть мини-боевой робот на 3D-печатном шасси.
9. Raspberry Pi Devastator Robot
Робот-девастатор
Источник:
Фотографии в открытом доступе
Как следует из названия, вы можете построить роботизированный танк с помощью Raspberry Pi Zero W. Вся сборка включает в себя 3D-печатный пользовательский кронштейн, немного кода на языке python и схему контроллера двигателя. Вы также можете добавить установленную камеру.
Кроме того, вы можете найти все необходимое для этого проекта на мобильной платформе Devastator Tank.
Заключительные слова
Raspberry Pi — это универсальный мини-компьютер, который подходит для различных приложений. Большинство проектов роботов Raspberry Pi, которые мы перечислили в этой статье, используют только удобный для начинающих язык Python.
Кроме того, если вы не можете найти все необходимые для проекта компоненты, вы можете попробовать робототехнические наборы. Приобретая автоматическое оборудование, вы получите готовые детали для вашего проекта робота.
Однако для реализации любого из этих проектов вам понадобятся базовые или средние навыки.
У вас есть вопросы? Не стесняйтесь обращаться к нам, и мы будем рады помочь.