Simple Pi Robot: 2-WD Autonomer Rover mit Raspberry Pi bauen

Simple Pi Robot ist praxisnaher Guide, der Raspberry Pi in vollfunktionale autonome mobile Plattform verwandelt. Ob Hobbyist oder Educator – Tutorial führt durch jeden Schritt: Komponentenauswahl, Steuercode schreiben, Echtzeit-Videostreaming.

Teileliste

• Raspberry Pi (jedes Modell, Pi B+ oder Pi Zero empfohlen)
• 40-Pin GPIO Ribbonkabel (für Pi B+ oder Pi 2)
• Standard Breadboard
• 2-Rad-Chassis (z. B. Ellipzo 2-WD Kit)
• Ultraschall-Distanzsensor (HC-SR04)
• Powerbank für Pi
• Wiederaufladbare AA-Batterien (2100 mAh+)
• Male & Female Jumperkabel, Widerstände
• WiFi-Adapter (EDUP oder EDIMAX)
• 4 GB+ microSD für OS
• L298 Dual-Motortreiber Board
• Servomotor (z. B. Futaba S3003)
• Sundries: Kabelbinder, Schaumtape für Montage

Schritt 1 – Motortreiber wählen

L298 bewährt, kosteneffektiv, liefert geregelte 5 V für Motoren & Servos. Unterstützt separate Enable-Pins für Geschwindigkeitskontrolle. Alternativen: RTK Motor Controller Shield, Pololu DRV8835, Adafruit DC/Stepper Motor HAT, aber L298s Einfachheit ideal für Einsteiger.

Schritt 2 – L298 verdrahten

Board an Chassis anschließen:

• DC Motor A: OUT-A+ → OUT-A-
• DC Motor B: OUT-B+ → OUT-B-
• Servo: +5V (geregelt) → Servo +, GND → Servo -
• Enable-Pin: Jumper drin für Vollspeed; raus für PWM-Speedcontrol.
• Vier Jumperkabel von Control-Inputs zu Pi-GPIO-Pins (Pinout-Diagramm beachten).
• Einzelnes Jumperkabel von Servo-Control-Line zu weiterem GPIO-Pin.

Schritt 3 – Servo einrichten

Servo braucht konstante 5 V & PWM-Control-Signal. Wir nutzen Futaba S3003 (4,8-6 V). RPIO.PWM Library für zuverlässige Servo-Steuerung via DMA:

sudo apt-get install python-setuptools sudo easy_install -U RPIO 

Mehr zu RPIO.PWM.

Schritt 4 – Chassis montieren

Wir nutzen Ellipzo 2-WD Chassis Kit mit Motoren, Pan/Tilt-Servohalterung, aller Hardware. Kit-Anleitung folgen für Pi, L298, Stromkomponenten Montage.

Schritt 5 – HC-SR04 Distanzsensor hinzufügen

VCC an +5 V, GND an Ground. TRIG und ECHO an GPIO-Pins (z. B. 18 und 17). 1 kΩ Widerstand an Echo-Leitung zum Pi-Schutz. Python-Snippet für Distanzmessung:

TRIG = 18 ECHO = 17 # (GPIO init & Messung durchführen) 

Schritt 6 – Kamera & Live Streaming

Offizielles Pi Camera Modul anschließen. VLC für Streaming installieren:

sudo apt-get install vlc 

RTSP Stream:

raspivid -o - -t 0 -n | cvlc -vvv stream:///dev/stdin --sout '#rtp{sdp=rtsp://:8554/}' :demux=h264 

Stream auf jedem Gerät mit VLC öffnen: rtsp://<PI-IP>:8554/.

Schritt 7 – Pinout & Python Steuercode

Vollständiges Python-Skript unten steuert Robotbewegung, Distanzmessung, Servo. Nutzt RPi.GPIO für Motorlogik, RPIO.PWM für Servo-PWM.

from RPIO import PWM import RPi.GPIO as GPIO import time from subprocess import call GPIO.setmode(GPIO.BCM) # GPIO Pins setup GPIO.setup(19, GPIO.OUT) GPIO.setup(26, GPIO.OUT) GPIO.setup(16, GPIO.OUT) GPIO.setup(20, GPIO.OUT) GPIO.setup(21, GPIO.IN) GPIO.setup(8, GPIO.OUT) GPIO.setup(27, GPIO.OUT) GPIO.setup(9, GPIO.OUT) TRIG = 18 ECHO = 17 # Bewegungsfunktionen def fwd(): GPIO.output(19, True) GPIO.output(26, False) GPIO.output(16, True) GPIO.output(20, False) # (andere Bewegungs- & Sensorfunktionen gekürzt) while True: inp = raw_input() if inp == "1": fwd() print("robot moving forward") # ... (andere Befehle handhaben) GPIO.cleanup() 

Schritt 8 – Montagefotos

Begleitende Bilder für visuelle Anleitung zu Verkabelung, Montage, Finalassembly beachten.

Für vollständigen Quellcode & zusätzliche Ressourcen ursprüngliche Simple Pi Robot Seite besuchen.