Wand-vermeidenden Roboter mit Raspberry Pi bauen – Schritt-für-Schritt-Anleitung

Diese Anleitung bietet einen praktischen, einsteigerfreundlichen Ansatz zur Erstellung eines wandvermeidenden Roboters mit Raspberry Pi, HC-SR04 Ultraschallsensor und L293D Motortreiber. Obwohl es kein komplettes Tutorial ist, sollten die Informationen hier ausreichen, um loszulegen und den Code mit Schulen zu teilen.

Schritt 1: Teile beschaffen

• Raspberry Pi – wir nutzten ein Pi B+, aber jedes Modell funktioniert mit geringfügigen Pin-Nummer-Anpassungen.
• L293D Dual-H-Brücke Motortreiber – das RK Education PCB Kit ist eine zuverlässige Wahl.
• Zwei rechtwinklig verzahnte DC-Motoren und Räder – beliebige Standard-DC-Motoren funktionieren.
• HC-SR04 Ultraschallsensor – weit verbreitetes Bauteil für Pi- und Arduino-Projekte.
• 9V-Batterie + Snap für Motorenstromversorgung.
• 5V-Batterie (z. B. Anker) für Raspberry Pi.
• Female-Male und Female-Female Jumper-Kabel.
• Zwei Widerstände für Spannungsteiler (100 Ω und 220 Ω empfohlen).
• Kleines Steckbrett – optional, aber nützlich für saubere Verkabelung.

Schritt 2: Ultraschallsensor anschließen

Dem ModMyPi Tutorial folgen, um Distanzdaten mit dem HC-SR04 auszulesen. Der ECHO-Pin des Sensors liefert 5V, die auf 3,3V für Pi's GPIO reduziert werden müssen. Ein einfacher Spannungsteiler mit 100 Ω und 220 Ω Widerständen macht dies sicher:

• 5V → Widerstand (220 Ω) → Knoten → 3,3V zu GPIO, 5V zu Masse via 100 Ω.
• Kleines Steckbrett oder gelötete Pads für ordentliches Layout nutzen.

Sensor mit bereitgestelltem Python-Skript testen: Datei herunterladen, LXTerminal öffnen, in den Ordner navigieren und sudo python dateiname.py ausführen.

Schritt 3: Motoren verdrahten

DC-Motoren an L293D-Treiber anschließen wie illustriert. Klare, nicht-wiederholende Farbcodierung nutzen, um Verwechslungen zu vermeiden. Folgende Pin-Belegungen mappen Raspberry Pi auf die Eingangs-Pins des Treibers:

• Motor 1 – A: 36, B: 38, Enable: 40
• Motor 2 – A: 33, B: 35, Enable: 37

Motoren an die MA- und MB-Anschlüsse des Treibers anschließen; Kabelrichtung ist beliebig. Beispiel-Motorkontroll-Skript ausführen, um Bewegung zu prüfen.

Schritt 4: Kombinieren und betreiben

Nach Zusammenbau der Verkabelung (sauberes, organisiertes Layout empfohlen), finales Python-Skript laden. Es misst alle 0,5 Sekunden die Distanz und kehrt ein Rad um, wenn ein Hindernis innerhalb von 10 cm erkannt wird, sodass der Roboter ausweicht. Elektronik auf einfachem Chassis montieren, und der Roboter navigiert autonom, während er Wänden und Hindernissen ausweicht.

Wir schätzen jedes Feedback, das diese Anleitung verfeinern kann. Viel Spaß beim Bauen!