Raspberry Pi-Roboter bauen:Bestes Tutorial für Anfänger

Wenn Sie ein Anfänger für Raspberry Pi sind und nach einem einfachen Hardwareprojekt suchen, dann suchen Sie nicht weiter. Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie einen pythonbasierten Roboter entwickeln, der Hindernissen ausweicht und frei navigiert.
Hindernisvermeidende Roboter sind ziemlich verbreitet und einfach zu bauen. Hier können Sie dieses Projekt verwenden, um Ihrem Roboter Objektvermeidungsfunktionen hinzuzufügen. Oder verwenden Sie es einfach, um mit Python und den Hardware-Peripheriegeräten auf Raspberry Pi herumzuspielen. Dieses System verwendet IR-Module, um Objekte zu erkennen, aber zur technischen Seite kommen wir später. Wenn Sie also einen Himbeer-Pi haben und etwas auf Hardwarebasis bauen möchten, scrollen Sie einfach nach unten und haben Sie Spaß :). Sehen Sie sich das Video unten an, um zu sehen, wie der Himbeer-Pi-Hindernisvermeidungsroboter funktioniert. Und wenn Sie ein echter Anfänger sind, können Sie jederzeit unser kostenloses eBook zu Raspberry Pi und Arduino verwenden, um ab Schritt 0 zu beginnen.

Was ist dafür erforderlich?

1. Raspberry Pi B/B+ oder 2 und grundlegende Peripheriegeräte:SD-Karte, Tastatur, Maus usw.
2. IR-Sensormodule wie dieses.
3. DC-Getriebemotoren.
4. L293D-Treiberplatine.
5. Roboterchassis und -räder.
6. Laufrad.
7. Breadboard und doppelseitiges Klebeband.
8. Männlich zu männlich/Weiblich zu männlichen Pullovern.
9. 9-V-Batterie und Anschlüsse.
10. Druckknopf und 220R-Widerstand.

Wie funktioniert es?

Die gesamte Funktionsweise dieses Roboters ist wirklich einfach, kein Grund zum Schwitzen. Das gesamte System vermeidet dank seiner integrierten Sensoren Kollisionen mit Hindernissen. Hier verwendet dieser Roboter zwei IR-Sensormodule, die Objekte in einer Reichweite von 5-6cm erkennen können. Dieser Sensor gibt ein digitales LOW (0V)-Signal aus, wenn sich ein Objekt in seiner Reichweite befindet. Und gibt ansonsten ein digitales HIGH (5V) Signal aus.

Wie funktionieren diese IR-Sensoren? IR steht für Infra Red, eine Wellenlänge des Lichts, die für das menschliche Auge nicht sichtbar ist (aber durch unsere Smartphone-Kameras gesehen werden kann!). Diese Module bestehen aus einem Paar IR-LEDs des Empfängers und des Senders. Wenn ein Objekt vor den IR-Sensor gelangt, reflektiert die Oberfläche des Objekts einen Teil des IR-Lichts zurück zum Empfänger. Daher gibt der Empfänger dann ein LOW-Signal aus, das mitteilt, dass sich ein Objekt vor dem Sensor befindet.

Diese Sensoren sind mit den GPIO-Eingangspins des Himbeer-Pi verdrahtet. Der Pi überprüft dann mit einem Python-Skript, ob die mit den IR-Sensormodulen verbundenen GPIO-Pins auf Low gehen. Wenn es niedrig wird, befiehlt es den Gleichstrommotoren, sich zuerst in die umgekehrte Richtung zu bewegen und dann zu drehen. Darüber hinaus wird dieser Roboter zunächst aktiviert, wenn wir den Knopf auf dem Steckbrett drücken, wonach der Himbeer-Pi den Gleichstrommotoren über die L293D-Treiberplatine befiehlt, sich vorwärts zu bewegen. Sie können sich das Demo-Video unten auf dieser Seite ansehen, um zu sehen, wie dieser Roboter funktioniert.

Schritt 1:Anschließen der IR-Sensoren für den Himbeer-Pi-Hindernisvermeidungsroboter

Zuerst müssen Sie Ihren Raspberry Pi einschalten, nachdem Sie ihn an den Monitor, die Tastatur usw. angeschlossen haben. Dann müssen wir die IR-Sensormodule überprüfen. Verbinden Sie dazu die IR-Module wie in der folgenden Abbildung gezeigt mit Ihrem Raspberry Pi. Versorgen Sie den Sensor mit 5V (+ Pin), GND (- Pin) vom Himbeer-Pi. Und verbinden Sie den B-Pin der Sensoren mit den GPIO-Pins 3 und 16 des Raspberry Pi. Sie können die GPIO-Pinbelegung des Raspberry Pi hier gemäß dem Pin-Diagramm überprüfen. Wir verwenden die GPIO.BOARD-Konfiguration, was bedeutet, dass die Pins entsprechend ihrer normalen Reihenfolge auf der Platine nummeriert sind (1,2,3,..). Pinbelegung am Sensormodul ablesen und entsprechend anschließen.

Als nächstes müssen Sie den folgenden Code kopieren und einfügen und als Python-Datei-irtest.py speichern:

import RPi.GPIO als GPIOimport timeGPIO.setwarnings(False)GPIO.setmode(GPIO.BOARD)GPIO.setup(3, GPIO.IN) #Rechte SensorverbindungGPIO.setup(16, GPIO.IN, pull_up_down =GPIO.PUD_UP) #Linke Sensorverbindungwährend True:i=GPIO.input(3) #Leseausgang des rechten IR-Sensors j=GPIO.input(16) #Leseausgang des linken IR-Sensors if i==0:#Right IR Sensor erkennt Objektaufdruck "Hindernis links erkannt",i time.sleep(0.1) elif j==0:#Links IR-Sensor erkennt Objektaufdruck "Hindernis rechts erkannt",j time.sleep(0.1) 

Nachdem Sie diese Datei gespeichert und ausgeführt haben:"sudo python irtest.py". Sie werden feststellen, dass beim Blockieren des Sensors mit der Hand folgende Ausgabe auf dem Bildschirm gedruckt wird:

Schritt 2:Anschließen der Motoren mit L293D

Nachdem Sie die IR-Sensormodule getestet haben, müssen Sie als nächstes das L293D-Modul und die Motoren anschließen und testen. Versorgen Sie das L293D-Modul mit Strom, indem Sie die + und – Pins der Platine mit der 9V-Batterie verbinden. Verbinden Sie außerdem das „-“ des Boards mit dem GND von Raspberry Pi.

Für weitere Details:Raspberry Pi Roboter bauen Bestes Tutorial für Anfänger