Робот для видеонаблюдения на Raspberry Pi. Проект PiKit: модульный робот на основе микрокомпьютера Raspberry Pi Идеи по применению робота

2018-04-17T11:12:29+05:30

The Raspberry Pi works just like your regular desktop PC, except that it is a single board microcomputer the size of a credit card. But, is that all you can do with your Raspberry Pi? Not really. The device is so popular among students, professionals, hobbyists, and artists alike because you can do many things with it, including building a robot!

The best part is that you can build one for as cheap as $50 or as expensive as $1000 and beyond. Where do you get started, then? Pick out the right Raspberry Pi robot kit based on your preferences and you’ll be good to go!

Here’s a list of the best kits we found:

Top Raspberry Pi Robot Kits

1) SunFounder Raspberry Pi Smart Robot Car Kit

Hands down, the SunFounder Raspberry Pi robot kit is the best in the market today and we say this because it has outstanding functionality and just about everything you need to get started with your robot building project. It is a comprehensive STEM learning kit for enthusiasts and professionals and users can’t stop praising it.

Let’s take a look at all the features this kit comes with:

  • You will have a lot of fun during assembly! The vehicle is quite well-designed.
  • You can use it seamlessly for Python coding.
  • It has an S-block based graphical visual programming language line.
  • It comes with 3 different sensor modules that function for ultrasonic obstacle avoidance, light follower, and line follower.
  • You can engage in simple GUI programming with this robot kit.
  • The kit comes with the following:
    • Robot HATS
    • 1 set of acrylic plate
    • TB6612 motor driver
    • PCA9685 PWM driver
    • Light follower module
    • Ultrasonic obstacle avoidance module
    • 5-CH line follower module
    • 2 battery holders
    • 1 SunFounder Servo
    • DC gear motor
  • Remember that you can use this only with Raspberry Pi and not the other boards.
  • It comes with a user manual that has complete instructions as well as code for the vehicle. It also has a published video online to help you further with the assembly and usage.

2) Dexter Industries Raspberry Pi GoPiGo3 Robot Kit

The Dexter Industries has made this GoPiGo3 Robot kit which helps to build a fully functional robot powered by Raspberry Pi 3. It includes a robot body, motors, controls and everything you need to get your Raspberry Pi up and running. Currently, it is one of the most popular Raspberry Pi Robot Kits on Amazon.

Features of the GoPiGo3 Raspberry Pi Robot Kit are:

  • It is a super robot car and upgraded version of GoPiGo
  • It comes with the fastest Raspberry Pi 3 board
  • Also works great with the A, B, and B+
  • It requires no soldering and powered by eight AA batteries
  • Dexter Industries provide the software examples and APIs
  • Other accessories include a preloaded Micro SD card, an Ethernet cable, a USB WiFi adapter, Raspberry Pi power supply, an ultrasonic sensor, and all the other essential components of the GoPiGo basic starter kit

3) Rapiro Robot for Raspberry Pi by Switch Science

The Switch Science has designed the Rapiro robot which is a DIY Raspberry Pi-powered kit. It is an affordable, sturdy, easy to assemble, humanoid robot kit.

Features of the Rapiro Robot by Switch Science are:

  • It is a DIY model Raspberry Pi robot kit
  • It is specially designed for the hobbyists, students, and engineers in the robotics field
  • The kit comes in unassembled condition, so user needs to assemble the parts
  • You can also install the Model B+ of Raspberry Pi with some small modifications in the Rapiro
  • After assembling, it weighs only 1Kg (Lightweight design)
  • It comes with 12 servos and a servo control board
  • Recommended for the age above 15+

4) PiStorms LEGO Robot – Raspberry Pi V2 Starter Kit

You can make the stunning robot powered by Raspberry Pi with this fantastic Raspberry Pi Robot kit from mindsensors.com. It easily interacts with your bot and can be programmed using the Python. The package includes a PiStorms controller, a LEGO compatible frame, a 6-AA battery holder, a WiFi adapter and an SD card loaded with a ready to use Operating System.

Features of the PiStorms Raspberry Pi Robot Kit are:

  • You can make LEGO robot by using the brains of Raspberry Pi!
  • It works great with the Raspberry Pi A+, B+, and Raspberry Pi 2
  • The LEGO Mindstorms NXT or the EV3 motors & sensors can be connected to code the Raspberry Pi
  • It has a built-in color touch display screen of 2.4-inch
  • The sturdy design includes an and a WiFi adapter

5) SunFounder Smart Video Car Raspberry Pi Robot Kit

If you want to get started with a robot, then this smart video car Raspberry Pi robot kit from SunFounder is a great option to choose. You can also apply this kit in a virtual machine on Linux. If you have an Android OS installed on Raspberry Pi, then you can operate this setup using a supported app by SunFounder.

Check the features of the SunFounder Raspberry Pi Robot Kit below:

  • It is a complete Raspberry Pi learning kit for the beginners in the field of robotics and electronics
  • The kit uses a step-down DC to DC converter module that reduces the input voltage
  • An L298N motor driver module also included in the bundle
  • It is a great kit for studying the Raspberry Pi robotics by both the code and application
  • It has a working voltage of 7 to 12V and is powered by two rechargeable lithium batteries of 18650A
  • The kit also includes a Webcam with a USB WiFi adapter
  • It comes with a compatible Android App for Raspberry Pi

6) BrickPi+ Raspberry Pi Base Kit


Design a stunning robot with the BrickPi starter bundle from Dexter Industries. It comes with all the needed accessories. You need to separately buy the Raspberry Pi 3, power supply, micro SD card with preloaded ‘Raspbian for Robots’ software, etc. though.

Features of BrickPi+ Raspberry Pi Robot Kit from Dexter Industries are:

  • The battery pack is enough to power your Raspberry Pi board
  • If you attach the BrickPi case with LEGO, then it will turn into an excellent featured robot
  • Other languages like Scratch, Python, and Java can be used to write code
  • You can connect up to four NXT or EV3 digital/analog motors & sensors
  • Control it remotely by connecting the LEGO Mindstorms robot to the web
  • An acrylic case is sturdy enough to protect your setup from accidental damage
  • A fantastic Raspberry Pi robot kit for beginners

The BrickPi+ Raspberry Pi robot kit is a Wi-Fi supported, cross country, off-road smart car robot kit. It helps you to make a 4-wheel smart robot car on your own without any professional help.

7) Raspberry Pi 3 Smart Video Car Kit by SunFounder

The SunFounder has developed an open source robot to help you understand the coding platform using Raspberry Pi 3. It includes a wide-angle webcam to give clear and perfect pictures of the objects that come in between the path of the robot car.

Features of the SunFounder Smart Robot Kit for Raspberry Pi 3 are:

  • You will get a real-time video transmission through the powerful webcam
  • An included remote helps to navigate the robot car easily
  • Attractive look, sturdy design, and multiple all-together make it a value for money robotics learning kit
  • It supports a compatible app which is supported by all types of Operating Systems
  • Though the Python code is provided to program it, you can use any development platform to make it up and running
  • It will need two high-capacity batteries to work on the operational voltage of 7-12 Volts
  • Essential components like Raspberry Pi 3, HATs, wide-angle camera, PWM driver, Motor driver, Servo, battery holder, screwdriver, wrenches, wheels, screws, nuts, and wires make you worry free from making different purchases to make a complete product

The user-friendly graphical interface, simple coding section with a drag-and-drop feature, multiple OS, and coding languages support, etc. are the main advantages to have this RPi 3 robot car kit. It can work with any computer, tablet, mobile phones, etc.

8) Kuman Professional WIFI Smart Robot Car kit for Raspberry Pi


If you want a complete Raspberry Pi robot kit with a WiFi functionality, then Kuman professional robotic kit is an excellent option to choose. It will help you to control your Pi powered robot car through a mobile application too.

The Raspberry Pi Robot Car Kit from Kuman comes with features as below:

  • It comes with a preloaded SD card of 8GB capacity including the robot system codes
  • An included webcam provides real-time image and video transmissions on your device
  • Inbuilt hotspot feature offers an easy control through an app
  • Open source Python code makes the programming task easy and effective
  • The camera has 2-axis cradle which makes the shooting at any angle, and that is done without moving the robot car
  • The setup works on the most successive and powerful solution including the brain of the RPi motherboard & drive expansion with power management
  • A detailed manual with easy-to-understand diagrams helps to understand the working of the project

The smart robot car kit from Kuman is compatible with computer systems, iOS, and Android devices to let you get started with your Raspberry Pi 3. It takes advantage of both the application and coding platforms to interact and control the robotic car kit.

We hope we helped you find the best Raspberry Pi robot kit to get started with your magical projects. If you are still confused, you could take our recommendation and purchase the SunFounder Raspberry Pi Smart Robot Car Kit. It is supremely reliable and very easy to work with.

What are your thoughts? We would love to hear from you!

» представляет учебный курс «Raspberry Pi: первое знакомство».

Уроки включают текстовые инструкции, фотографии и обучающие видео. В каждом уроке вы найдете список необходимых компонентов и листинг программы. Курс ориентирован на начинающих, чтобы к нему приступить, не нужны никакие дополнительные сведения из электротехники или робототехники.

Краткие сведения о Raspberry Pi

Что такое Raspberry Pi?

Raspberry Pi – одноплатный компьютер, то есть различные части компьютера, которые обычно располагаются на отдельных платах, здесь представлены на одной. К тому же эта плата имеет относительно небольшой размер — примерно 8,5*5,5 см.

В названии продукта объединены Raspberry – малина и Pi – число Пи. Изображение малины стало логотипом проекта.

Продажа «малины» началась сравнительно недавно — в начале 2012 г., сегодня это наиболее популярная платформа своей области, продано уже более 3,5 млн экземпляров Raspberry Pi.

Как связаны Raspberry Pi и роботы?

Raspberry Pi часто используется как мозг робота, домашний сервер или просто компьютер.

Raspberry Pi в образовании

Изначально проект создавался как образовательный, Raspberry Pi отлично подходит для изучения основ электроники. На основе Raspberry Pi создано множество . Однако сегодня его назначение вышло за только образовательное.

Что нужно для начала работы с Raspberry Pi?

Чтобы начать работу с Raspberry Pi помимо самой платы вам понадобится:

  • SD-карта, с которой вы загрузите операционную систему; производитель рекомендует использовать карту от 8 до 32 Gb, реально работает и на меньших картах;
  • монитор или телевизор с разъемами HDMI, DVI или RCA (только для моделей A и B), и, соответственно, кабель HDMI-HDMI, HDMI-DVI или RCA-RCA, также можно использовать HDMI-VGA преобразователь;
  • USB-клавиатура;
  • USB-мышь
  • кабель питания или аккумулятор micro-USB

Raspberry Pi поставляется без ОС, ее нужно скачать с сайта производителя и загрузить на SD карту.

Модификации Raspberry Pi

Raspberry Pi выпущена в трех вариация: A, A+, B и B+. Наиболее популярна модель B, B+ набирает популярность, так как . Самая новая и дешевая из-за своей цены, возможно, станет хитом.

Он-лайн курс «Raspberry Pi: первое знакомство»

Урок 1. Устройство и установка ОС Raspbian

На первом уроке рассматривается устройство Raspberry Pi, установка операционной системы Raspbian , подключение, включение и выключение Raspberry Pi.

Урок 2. Подключение к Интернету, программы из Pi Store и LibreOffice

На этом уроке вы настроите подключение Raspberry Pi к интернету через кабель LAN или WiFi-адаптер, научитесь скачивать программы через каталог Pi Store, в частности установите бесплатный офисный пакет LibreOffice.

Урок 3. Консоль, утилита apt-get, скриншоты, удаленное управление

В этом уроке вы научитесь работать с Linux-консолью, скачивать программы с помощью утилиты apt-get, делать скриншоты с помощью утилиты scrot и удаленно управлять Raspberry Pi c помощью системы VNC.

Урок 4. Работа с GPIO, мигание светодиодом, Python

На этом уроке вы подключите светодиод и кнопку с помощью GPIO-портов, имеющихся на Raspberry Pi.

  • Tutorial

Очень часто на хабре появляются статьи о том как использовать Raspberry Pi как медиацентр, передвижную видеокамеру, удаленную web камеру и… собственно все. Очень странно, что в такой большой IT тусовке - довольно мало информации о том - как его программировать и использовать одноплатный компьютер там, где он действительно довольно полезен - во всяких встраиваемых системах, где есть ограничения по размеру и стоимости, но также есть потребность в производительности. В нескольких статьях постараюсь описать на примере создания мобильного колесного робота с компьютерным зрением - как можно использовать малинку для создания роботов(штук с интеллектом на борту, а не управляемых с андроида машинок с веб камерой).

Введение

Всегда было интересно программировать что то механическое - ощущаешь себя Богом(как и большинство программистов) - вдыхаешь в кучу деталей душу. Наверное все помнят ту детскую радость от первого мигания светодиодом, шевелящегося сервопривода и т.д. - когда сделал что то, что можно потрогать, что живет, двигается, а не сайтик на php .
Во многих своих творениях, а тем более роботах - человек всегда старается повторить самого себя, или часть своих функций. 80% информации об окружающем мире мы получаем через зрение - так что компьютерное зрение, на мой взгляд, одна из основополагающих областей знания в робототехнике.


Изучение ее я начинал с чтения академических трудов по алгоритмам параллельно с освоением библиотеки компьютерного зрения OpenCV на C++(в случае с Raspberry - Python)- знание принципов работы алгоритмов поможет Вам оценить сложность и выполнимость задачи, еще до начала ее выполнения, а также оптимизировать алгоритмы в критичных местах. Даже если Вы будете пользоваться в основном библиотечными функциями - они хорошо оптимизированы, и вряд ли вы с нуля напишете лучше - Вы сможете оптимизировать какие то параметры, которые незначительно влияют в конкретном случае на решение вашей задачи, но значительно влияют на скорость ее решения - в общем возвращаясь к холивару - «нужна ли программисту математика» - В данном случае нужна, так что советую напрячь немного извилины и разбираться хотя бы поверхностно в работе алгоритмов.

Также нелишне будет хотя бы поверхностно изучить Теорию Автоматического Управления - вместо расписывания ее возможностей - предлагаю просто посмотреть следующее видео (BTW - половина его команды - русские)

Составные части робота



Вряд ли у Вас под рукой окажутся 1 в 1 те же самые детали, что и у меня, если захотите повторить - поэтому буду описывать общую концепцию, а вы уж смотрите сами.

Механика

Механическая основа робота - двухколесная с дифференциальным приводом - классическая, в общем то, для первых робототехнических экспериментов - у нее 2 независимых колеса и ее движение контролируется исключительно скоростями и направлением их вращения (подобно винтам квадрокоптера). Кроме собственно колес имеется шаровая/колесная опора, в продвинутых системах - энкодеры для обратной связи и контроля текущей скорости двигателей, что позволяет более эффективно управлять двигателями.



Контроллер двигателей

В качестве контроллера двигателей можно использовать любой микроконтроллер, у меня используется Arduino nano - потому что просто попалось под руку.
Возможно возникнет вопрос - почему бы не управлять напрямую с Raspberry? Дело в том, что у оперционной системы квант времени гораздо больше, чем у микроконтроллера, кроме того нет аппаратных ШИМ ов, плюс, если мы захотим улучшить управление двигателями при помощи обратной связи и Теории Управления - это потребует вычислительных затрат и более быстрой реакции - поэтому управляющая двигателями часть и мозг робота разделены - arduino просто получает по UART команду - с какими скоростями и направлениями мозг бы хотел, чтобы крутились двигатели - как это будет достигаться - просто включением ШИМа с нужной скважностью или хитрым управлением, когда вначале мы подаем напряжение больше уставки, раскручивая двигатель, а потом выравниваем - таким образом ускоряя раскрутку двигателя до нужной скорости - все это уже заботы контроллера двигателей, а не Raspberry - поскольку это вообще говоря задача гораздо более жесткого времени - на порядок - два меньшего, чем позволяет Raspberry, да и вообще подобные системы.

Драйвер двигателей

Одной лишь ардуинки недостаточно, чтобы двигатели закрутились - ток, отдаваемый ножкой слишком мал - если мы на маленький выходной транзистор ножки контроллера посадим обмотку двигателя, требующего ток порядка ампер - то просто устроим КЗ - замкнем ключ сам на себя и он скорей всего просто выйдет из строя - поэтому нужен более мощный ключ, позволяющий пропускать через себя большой ток - если нам требуется крутить двигатель в одном направлении - в общем то нам достаточно одного транзистора, но если мы хотим крутить в разных - нам их уже потребуется 4 - такая схема называется H - мост - замыкая диагональные ключи при закрытых других диагональных - мы можем менять направление тока в двигателе.
И такая схема необходима для каждого колеса. К счастью в наше время нет нужды ее собирать - она реализована в виде интегральных микросхем, коих великое множество - так что, подойдет любая, способная управлять током, нужным вашему двигателю. У меня используется вот такой двухканальный от pololu:


Также имеется великое множество всевозможных шилдов для ардуин - при помощи гугла вы их легко найдете по запросу «arduino motor driver». Схему подключения также обычно предоставляет производитель или пользователи всевозможных форумов - ищущий да обрящет. У микросхем 2 питания - одно - которое подается на двигатели от мощного источника тока - например Li-Pol батарейки 7.2В, другое - питание входного каскада логики - ардуиновские 5В, также имеется входы, контролирующие направление вращения каждого канала и вход Enable - подавая на который ШИМ сигнал мы можем регулировать скорость вращения двигателя. Могут быть различные конфигурации в зависимости от шилда, но основные выводы - такие.

В общем то соединив таким образом Arduino, драйвер двигателей, двигатели и батарейку(или просто какой нибудь источник тока на длинном проводе) можете уже начинать играться с управлением моторами. Для получения команд от Raspberry потребуется реализовать прием строчки по UART и ее парсинг - протокол можете тут придумать какой вашей душе угодно. вышеперечисленное - основные части практически любого колесного робота - далее уже начинаются варианты - можете вообще забить на компьютерное зрение и сделать робота чисто на Arduino, который, например, ездит по линии, объезжает препятствия при помощи датчиков расстояния и т.п.

Главный контроллер



Моя же задача - сделать несколько более интеллектуальную платформу для ислледования компьютерного зрения и теории управления - так что следующим элементом системы будет являться одноплатный компьютер Raspberry Pi B+ в виду его невысокой цены, распространенности и доступности информации. В сборку Raspbian включен Python интерпретатор - так что писал программу для робота я на нем

Камера



В качестве камеры можно в общем то использовать любую вебку(что я первое время и делал) - у меня используется Raspicam - она небольшая, легкая, есть отдельный порт для ее подключения, широкий угол обзора хороший драйвер и 90 фпс в VGA разрешении.

Средство отладки



Для отладки я использую USB Wifi свисток, подключаясь к Raspberry через удаленный рабочий стол по SSH. Тоже в общем то можно использовать любой, для первоначальной настройки вообще можно использовать Ethernet кабель и SSH

Система питания

Аккумулятор - литий полимерный от 2Ач на 7.2В номинального напряжения + зарядка.


Понижающий DC-DC преобразователь - батарея наша выдает от 8.4 до 6В - это напряжение мы можем напрямую подавать на двигатели через микросхему драйвера, но для питания Raspberry и Arduino требуется 5В источник питания - по документации Raspberry Pi требуется источник 5В, способный отдавать не менее 800мА - можно конечно понизить напряжение с батарейного до 5В при помощи линейного стабилизатора, но при таких токах он будет греться и неэффективно использовать заряд батареи, так что я рекомендую использовать импульсный понижающий DC-DC преобразователь - от него у меня питается и Raspberry и Arduino

Собственно фото моего нанотехнологичного робота и пара видео его езды по различным соревновательным трекам в качестве демонстрации:


Линия профи(прерывистая)

Тонкая линия с резкими поворотами(Евро)

В общем обзорная статья закончена - рассказал об основных используемых инструментах, далее уже будет более конкретно, а именно.

  • Tutorial

Очень часто на хабре появляются статьи о том как использовать Raspberry Pi как медиацентр, передвижную видеокамеру, удаленную web камеру и… собственно все. Очень странно, что в такой большой IT тусовке - довольно мало информации о том - как его программировать и использовать одноплатный компьютер там, где он действительно довольно полезен - во всяких встраиваемых системах, где есть ограничения по размеру и стоимости, но также есть потребность в производительности. В нескольких статьях постараюсь описать на примере создания мобильного колесного робота с компьютерным зрением - как можно использовать малинку для создания роботов(штук с интеллектом на борту, а не управляемых с андроида машинок с веб камерой).

Введение

Всегда было интересно программировать что то механическое - ощущаешь себя Богом(как и большинство программистов) - вдыхаешь в кучу деталей душу. Наверное все помнят ту детскую радость от первого мигания светодиодом, шевелящегося сервопривода и т.д. - когда сделал что то, что можно потрогать, что живет, двигается, а не сайтик на php .
Во многих своих творениях, а тем более роботах - человек всегда старается повторить самого себя, или часть своих функций. 80% информации об окружающем мире мы получаем через зрение - так что компьютерное зрение, на мой взгляд, одна из основополагающих областей знания в робототехнике.


Изучение ее я начинал с чтения академических трудов по алгоритмам параллельно с освоением библиотеки компьютерного зрения OpenCV на C++(в случае с Raspberry - Python)- знание принципов работы алгоритмов поможет Вам оценить сложность и выполнимость задачи, еще до начала ее выполнения, а также оптимизировать алгоритмы в критичных местах. Даже если Вы будете пользоваться в основном библиотечными функциями - они хорошо оптимизированы, и вряд ли вы с нуля напишете лучше - Вы сможете оптимизировать какие то параметры, которые незначительно влияют в конкретном случае на решение вашей задачи, но значительно влияют на скорость ее решения - в общем возвращаясь к холивару - «нужна ли программисту математика» - В данном случае нужна, так что советую напрячь немного извилины и разбираться хотя бы поверхностно в работе алгоритмов.

Также нелишне будет хотя бы поверхностно изучить Теорию Автоматического Управления - вместо расписывания ее возможностей - предлагаю просто посмотреть следующее видео (BTW - половина его команды - русские)

Составные части робота



Вряд ли у Вас под рукой окажутся 1 в 1 те же самые детали, что и у меня, если захотите повторить - поэтому буду описывать общую концепцию, а вы уж смотрите сами.

Механика

Механическая основа робота - двухколесная с дифференциальным приводом - классическая, в общем то, для первых робототехнических экспериментов - у нее 2 независимых колеса и ее движение контролируется исключительно скоростями и направлением их вращения (подобно винтам квадрокоптера). Кроме собственно колес имеется шаровая/колесная опора, в продвинутых системах - энкодеры для обратной связи и контроля текущей скорости двигателей, что позволяет более эффективно управлять двигателями.



Контроллер двигателей

В качестве контроллера двигателей можно использовать любой микроконтроллер, у меня используется Arduino nano - потому что просто попалось под руку.
Возможно возникнет вопрос - почему бы не управлять напрямую с Raspberry? Дело в том, что у оперционной системы квант времени гораздо больше, чем у микроконтроллера, кроме того нет аппаратных ШИМ ов, плюс, если мы захотим улучшить управление двигателями при помощи обратной связи и Теории Управления - это потребует вычислительных затрат и более быстрой реакции - поэтому управляющая двигателями часть и мозг робота разделены - arduino просто получает по UART команду - с какими скоростями и направлениями мозг бы хотел, чтобы крутились двигатели - как это будет достигаться - просто включением ШИМа с нужной скважностью или хитрым управлением, когда вначале мы подаем напряжение больше уставки, раскручивая двигатель, а потом выравниваем - таким образом ускоряя раскрутку двигателя до нужной скорости - все это уже заботы контроллера двигателей, а не Raspberry - поскольку это вообще говоря задача гораздо более жесткого времени - на порядок - два меньшего, чем позволяет Raspberry, да и вообще подобные системы.

Драйвер двигателей

Одной лишь ардуинки недостаточно, чтобы двигатели закрутились - ток, отдаваемый ножкой слишком мал - если мы на маленький выходной транзистор ножки контроллера посадим обмотку двигателя, требующего ток порядка ампер - то просто устроим КЗ - замкнем ключ сам на себя и он скорей всего просто выйдет из строя - поэтому нужен более мощный ключ, позволяющий пропускать через себя большой ток - если нам требуется крутить двигатель в одном направлении - в общем то нам достаточно одного транзистора, но если мы хотим крутить в разных - нам их уже потребуется 4 - такая схема называется H - мост - замыкая диагональные ключи при закрытых других диагональных - мы можем менять направление тока в двигателе.
И такая схема необходима для каждого колеса. К счастью в наше время нет нужды ее собирать - она реализована в виде интегральных микросхем, коих великое множество - так что, подойдет любая, способная управлять током, нужным вашему двигателю. У меня используется вот такой двухканальный от pololu:


Также имеется великое множество всевозможных шилдов для ардуин - при помощи гугла вы их легко найдете по запросу «arduino motor driver». Схему подключения также обычно предоставляет производитель или пользователи всевозможных форумов - ищущий да обрящет. У микросхем 2 питания - одно - которое подается на двигатели от мощного источника тока - например Li-Pol батарейки 7.2В, другое - питание входного каскада логики - ардуиновские 5В, также имеется входы, контролирующие направление вращения каждого канала и вход Enable - подавая на который ШИМ сигнал мы можем регулировать скорость вращения двигателя. Могут быть различные конфигурации в зависимости от шилда, но основные выводы - такие.

В общем то соединив таким образом Arduino, драйвер двигателей, двигатели и батарейку(или просто какой нибудь источник тока на длинном проводе) можете уже начинать играться с управлением моторами. Для получения команд от Raspberry потребуется реализовать прием строчки по UART и ее парсинг - протокол можете тут придумать какой вашей душе угодно. вышеперечисленное - основные части практически любого колесного робота - далее уже начинаются варианты - можете вообще забить на компьютерное зрение и сделать робота чисто на Arduino, который, например, ездит по линии, объезжает препятствия при помощи датчиков расстояния и т.п.

Главный контроллер



Моя же задача - сделать несколько более интеллектуальную платформу для ислледования компьютерного зрения и теории управления - так что следующим элементом системы будет являться одноплатный компьютер Raspberry Pi B+ в виду его невысокой цены, распространенности и доступности информации. В сборку Raspbian включен Python интерпретатор - так что писал программу для робота я на нем

Камера



В качестве камеры можно в общем то использовать любую вебку(что я первое время и делал) - у меня используется Raspicam - она небольшая, легкая, есть отдельный порт для ее подключения, широкий угол обзора хороший драйвер и 90 фпс в VGA разрешении.

Средство отладки



Для отладки я использую USB Wifi свисток, подключаясь к Raspberry через удаленный рабочий стол по SSH. Тоже в общем то можно использовать любой, для первоначальной настройки вообще можно использовать Ethernet кабель и SSH

Система питания

Аккумулятор - литий полимерный от 2Ач на 7.2В номинального напряжения + зарядка.


Понижающий DC-DC преобразователь - батарея наша выдает от 8.4 до 6В - это напряжение мы можем напрямую подавать на двигатели через микросхему драйвера, но для питания Raspberry и Arduino требуется 5В источник питания - по документации Raspberry Pi требуется источник 5В, способный отдавать не менее 800мА - можно конечно понизить напряжение с батарейного до 5В при помощи линейного стабилизатора, но при таких токах он будет греться и неэффективно использовать заряд батареи, так что я рекомендую использовать импульсный понижающий DC-DC преобразователь - от него у меня питается и Raspberry и Arduino

Собственно фото моего нанотехнологичного робота и пара видео его езды по различным соревновательным трекам в качестве демонстрации:


Линия профи(прерывистая)

Тонкая линия с резкими поворотами(Евро)

В общем обзорная статья закончена - рассказал об основных используемых инструментах, далее уже будет более конкретно, а именно.

Робот автомобиль с управлением raspberry pi 3 каждый ребенок захочет иметь у себя в коллекции. Снимает видео и делает фото по управлению с телефона (andriod) или с вашего персонального компьютера. Отличный комплект с учебными пособиями для того, кто делает первые шаги в робототехнике.


  1. Полный комплект учебных материалов на основе Raspberry Pi с Android App. для улучшения обучения, подробно написанное руководство пользователя, код с объяснением и схемы предоставляются.
  2. Raspberry Pi д используется в качестве контроллера. комплект использует (step-down DC-DC) пониженный преобразователь модуль для уменьшения входного напряжения и водитель мотора модуль с L298N. Также веб-камера поставляется с USB Wi-Fi адаптер, так что вы можете проверить видео в режиме реального времени на ваш КОМПЬЮТЕР или мобильный телефон.
  3. На ПК вы можете контролировать автомобиль двигаться вперед/назад и повернуть влево/вправо, а также управлять камерой, чтобы повернуть вертикально и горизонтально, чтобы захватить изображения в разных направлениях.
  4. Отличный комплект для вас, чтобы начать изучать Raspberry Pi (как код и приложения), узнать об основных компонентов и модулей в электронике, а затем использовать знания, полученные для изучения более широкого поля!
  5. рабочее Напряжение: 7 В-12 В; питается от двух 18650 литиевых аккумуляторных батарей
  6. Предоставлено несколько частей, инструкции и код, необходимый, так что вы можете собрать их самостоятельно, с помощью руководства пользователя и, следовательно, enjoy the fun of making!
  7. Автомобиль управления может быть реализована на ПК с Linux системы, или вы также можете применять его в Linux виртуальной машины.
  8. Камера в этом комплекте MJPG применяется для захвата изображения и передачи видео в режиме реального времени. вы можете просматривать видео, веб-браузер на любом устройстве. Firefox и Google Chrome рекомендуется.


1 упак. х Акриловых пластин
1 упак. х Резьбового крепежа
1 х Башня Pro SG90 Micro Servo
2 х Передач Редуктор
2 х Ведомого колеса
2 х Active wheel
1 х 16-канальный 12-битный ШИМ драйвер
1 х L298N DC Motor Driver Модуль
1 х Шаг вниз DC-DC Преобразователь Модуль
1 х USB Wi-Fi Адаптер
1 х USB Камера
1 х Dual 18650 держатель батареи
1 х Лента
1 х USB Кабель
сервала Провода Dupont
1 х Отвертка
1 x Крест Торцевых ключей

Отдельно нужно приобрести:

1х raspberry pi 3
2×18650 Литий-Ионная Аккумуляторная Батарея (3.7 В) без защитной схемной платой
1 x TF-карты

Похожие публикации
© 2024 Инструкции. Программы. Полезное. Windows. Браузеры. Яндекс Диск