Tutorial – Raspberry Pi Roboter – Teil 4: Zusammenbau

Im vierten Teil unserer MuRCSPI Raspberry Pi Roboter Reihe geht es darum die Elektronik für den Roboter auf einer Erweiterungsplatine (Hat) unterzubringen und den Roboter fahrbereit zusammenzubauen.

In einem ersten Beispiel Programm soll der Roboter autonom fahren und Hindernissen ausweichen.

Roboter Hat

Die gesamte Elektronik für den Roboter passt auf ein Rasperry Pi Proto Hat. Darauf ist auch noch genug Platz für spätere Erweiterungen. Da nur Fertigmodule zum Einsatz kommen, sind nur Steckverbinder und Drahtverbindungen auf dem Proto-Hat zu verlöten.

Benötigt werden:

  • Raspberry Pi Proto Hat
  • Stiftleisten
  • Buchsenleisten
  • Silberdraht und isolierte Litze
  • Batteriefach 6xAA (MURCS v2) bzw. zwei 3xAA (Dagu Magician)
  • USB Powerpack 5V/1A mit Micro USB Kabel
  • Kabelbinder, Klettband
  • 4 M2.5×30 Schrauben, 8 Muttern M2.5
  • 4 M3x10mm Distanzbolzen (nur Dagu Magician)

Entsprechend einfach ist der Aufbau. So sieht das zusammengelötete Proto-Hat aus:

IMG_5518.JPG

Die Rückseite zeigt die Verdrahtung des Proto-Hat. Bei dem verwendeten Adafruit Proto-Hat gibt es eine extra Reihe, auf der die Raspberry Pi IOs herausgeführt sind. Das macht die Verdrahtung wesentlich einfacher.

IMG_5514.JPG

Das bestückte Proto-Hat mit dem A/D Wandler Modul, Motor-Treiber und Anschlüssen für Sensoren etc.

robo-hat.jpg

Der Schaltplan sieht dann so aus:

raspi-roboter

Zusammenbau

Das Proto-Hat wird einfach auf das Raspberry Pi Board gesteckt. Die Verdrahtung von Sensor, Motoren und Motor Spannungsversorgung entnimmt man der folgenden Abbildung. Das Raspberry Pi Board wird hier über ein USB Powerpack versorgt. Die Motorspannungsversorgung besteht aus einem 6xAA Akkupack.

robo-hat-motors-ir-sensor.jpg

So sieht dann der fertige Roboter auf dem MURCS v2 Chassis aus.

IMG_5524.JPG

Beim Dagu Magician Chassis ist die untere Ebene mit dem USB Powerpack und zwei in Reihe geschaltete 3xAA Akkupacks belegt. Das besondere bei dem USB Powerpack: Darin befindet sich ein Audioverstärker und ein kleiner Lautsprecher.

IMG_5544.JPG

Die obere Ebene bleibt komplett frei für die Elektronik.

Software Kollisionsvermeider

Den Raspberry Pi betreibe ich normalerweise „headless“ ohne Tastatur und Bildschirm. Über SSH (Putty untet Windows) kann man vom PC aus mit dem Raspberry Pi kommunizieren. Der Datenaustausch erfolgt über SCP (WinSCP bei Windows). Hilfreich ist ein WLAN USB Dongle, dann funktioniert das ganze sogar drahtlos.

Nun kann der Roboter in Betrieb gehen. Fehlt nur noch das passende Programm. Los geht es mit einem Python Sketch für einen Kollisionsvermeider. Es baut auf den beiden Test-Programmen für die Sensorabfrage und die Motoransteuerung.

Gestartet wird das Programm mit:

sudo python collision-avoider.py

Links

Die weiteren Teile der Serie:

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