简单的 Pi 机器人

Simple Pi Robot旨在以简单的形式实现机器人控制。

Simple Pi Robot旨在以简单的形式实现机器人控制。

零件清单

(1) Raspberry pi（任何型号）但最近推出的 pizero 或 pi 2 应该是一个不错的选择，我目前的型号采用 B+。

(2) 40 针 GPIO 电缆（如果使用 pi B+ 或 pi 2）。

(3) 面包板（用于快速组装各种传感器）。

(4) 2wd 底盘。

(5) 距离传感器（Ultrasonic HC SR04）。

(6) 移动电源（用于给pi供电）。

(7) 充电电池AA（最好是2100毫安时）。

(8) 跳线，公母型，电阻器。

(9) WiFi 适配器（EDUP/EDIMAX 用于与 pi 进行无线通信）。

(10) 存储卡（4GB 及以上用于在 pi 上运行操作系统）。

(11) 电机驱动器 (L298)。

(12)伺服电机。

(13) 杂项 – 扎线带（用于绑跳线）和泡沫胶带（用于固定伺服系统或任何其他无法使用螺钉组件的传感器）。

第 1 步：选择电机驱动护罩

目前用于树莓派的电机驱动屏蔽很少，仅举几例：-

(1) RTK 电机控制器屏蔽

(2) 用于 Raspberry Pi 的 Pololu DRV8835 双电机驱动器套件

(3) Adafruit DC 和 Stepper Motor HAT for Raspberry Pi

(4) Adafruit 制作的 Raspirobot 板

和最近像 ZEROBORG 一样不发达

构建任何机器人最常见的问题之一是最大限度地减少布线需求，并且可以通过使用屏蔽/帽子来实现这一点。我尝试构建我的机器人，首先使用一个与制造商 ALSROBOT 的 Raspirobot 相当的盾牌。套件从中国发货，但问题是我无法增加电机输入电压。最大值小于 5 伏，电压之间有轻微的不平衡，仍然可以检查以下链接 – ALSROBOT – PI Motor driver shield

无论如何，在我当前的教程中，我使用了廉价且多功能的 L298 电机驱动器 - L298。

上述板的优点除了价格便宜外，还有5V稳压输出可用。

我用L298板驱动了2个直流电机和1个伺服电机。

第 2 步：L298 电机驱动器

我在机箱底部安装了 L298 电机驱动器，现在连接直流电机和伺服电机连接

(i) 直流电机 -A 到输出 -A (+ &-).

(ii) 直流电机 -B 到输出 -B (+ &-).

(iii) 伺服电机+ve to L298 Board的+5V稳压电源&伺服电机-ve to L298 Board的GND。

保持启用引脚跳线不变，如果您不想要速度控制，否则请移除跳线。跳线到位确保+5V 电源以启用引脚，进而以额定速度驱动电机。

现在将 4 个 nos 跳线连接到控制输入，将跳线的另一端连接到下一步指定的 GPIO 引脚。

对于伺服电机连接一号。用于控制GPIO引脚的跳线，如下一步

第 3 步：伺服电机

伺服有 3 线连接：电源、接地和控制。必须不断地施加电源。

控制信号是脉冲宽度调制 (PWM)，但这里正向脉冲的持续时间决定了伺服轴的位置。例如，一个 1.520 毫秒的脉冲是 Futaba S148 伺服的中心位置。较长的脉冲使舵机转向中心顺时针位置，较短的脉冲使舵机转向中心逆时针位置。

我使用过 Futuba s3003 伺服——连接非常简单，“+”和“-”连接到前面提到的 L298 板。看舵机的工作电压很重要（在我的例子中是 4.8 - 6 V，见上图），信号线要连接到 GPIO 输出，通常是白色或橙色。

在 raspberry pi 中控制伺服电机可能会很棘手，但是有一个非常强大的库托管@ RPIO.PWM，要在 pi 上安装它，请使用以下代码。

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

要了解有关 RPIO.PWM 和使用的 DMA 的更多信息，请参阅链接 https://pythonhosted.org/RPIO/pwm_py.html

第 4 步：机器人底盘

我用过带2wd的Ellipzo Robot底盘，2wd简单易控。

该套件随附直流电机、用于伺服电机的平底锅套件以及组装该套件所需的所有硬件。

详细链接位于 – Ellipzo Robot Chasis kit。

Pl。参考视频组装树莓派，以及L298电机驱动器、分线板、摄像头模块和移动电源。

第 5 步：距离传感器

集成距离传感器很容易，我们只需要 1k 电阻器和跳线。将 VCC &GND 分别连接到 pi +5Volts &GND。

其他两个引脚 TRIG 和 ECHO 将按照前面的步骤连接到 GPIO 引脚。记得按图片连接电阻。

测量距离的Python代码包含在最后一步。

第 6 步：Raspberry Pi -camera – 使用 VLC 播放器的视频流

这里我使用了 Pi 摄像头模块，设置非常简单，您可以参考链接：Raspberry pi Camera setup

对于视频流，使用 VLC 从在树莓派上安装 VLC 开始

sudo apt-get install vlc 

要使用 RTSP 开始流式传输摄像机视频，请输入以下内容

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

或具有适当的宽度和高度使用以下代码

raspivid -o - -t 0 -n -w 600 -h 400 -fps 12 | cvlc -vvv 流:///dev/stdin --sout '#rtp{sdp=rtsp://:8554/}' :demux=h264 

现在要通过 VLC 播放器查看流，请在远程系统上打开 VLC，而不是使用

打开网络流

rtsp://###.###.###.###:8554/

其中###.###.###.### 是网络路由器提供的 pi 地址。

现在，当 pi 在您家中移动时，您可以在远程系统上看到视频流。

第7步：树莓派引脚和python代码

第 8 步：一些组装图像

代码

from RPIO import PWMimport RPi.GPIO as GPIOfrom RPIO import PWMimport RPi.GPIO as GPIOimport timefrom time import sleepfrom subprocess import callGPIO.setmode(GPIO.BCM)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) .OUT)GPIO.setup(27,GPIO.OUT)GPIO.setup(9,GPIO.OUT)TRIG=18ECHO=17print"controls"print"1：向前移动"print"2：向后移动"print"3：停止机器人“打印”4：使用自定义名称拍照“打印”5：速度控制前进“打印”6：旋转机器人“打印”7：转动机器人“打印”8：伺服控制请“打印” 11：欢迎使用自主控制"print"press enter to send command"def takestillpic(inp):print"请输入照片字符" inp =raw_input() call ( ["raspistill -vf -hf -o " + str(inp) + ".jpg" ],shell=True ) def fwd():GPIO.output(19,True) GPIO.output(26,False) GPIO.output(16,True) GPIO.output(20,False)def rev ():GPIO.output(19,False) GPI O.output(26,True) GPIO.output(16,False) GPIO.output(20,True)def stop():GPIO.output(19,False) GPIO.output(26,False) GPIO.output(16) ,False) GPIO.output(20,False)def distmeas():打印“正在进行距离测量” GPIO.setup(TRIG,GPIO.OUT) GPIO.setup(ECHO,GPIO.IN) GPIO.output(TRIG,False) ) 打印“请等待传感器稳定” time.sleep(2) GPIO.output(TRIG,True) time.sleep(0.00001) GPIO.output(TRIG,False) 而 GPIO.input(ECHO)==0:pulse_start =time.time() while GPIO.input(ECHO)==1:pulse_end=time.time() pulse_duration =pulse_end - pulse_start distance =pulse_duration * 17150 distance =round(distance,2) 打印“距离”，距离，“ cm" if distance <50 :GPIO.output(19,False) GPIO.output(26,False) GPIO.output(16,False) GPIO.output(20,False) time.sleep(1) 打印“机器人停止为距离更小”打印“现在机器人倒退” GPIO.output(19,False) GPIO.output(26,True) GPIO.output(16,False) GPIO.output(20,True) time.sleep(1) GPIO .output(19,False) GPIO.output(26,False) G PIO.output(16,False) GPIO.output(20,False) TLr() time.sleep(4) fwd() distmeas() else:distmeas() def TL():GPIO.output(19,True) GPIO .output(26,False) GPIO.output(16,False) GPIO.output(20,False)def TLr():GPIO.output(19,True) GPIO.output(26,False) time.sleep(0.75) GPIO.output(19,False) GPIO.output(26,False)while True:inp=raw_input() if inp =="1":fwd() 打印"机器人正向移动" elif inp =="2" :rev() 打印“机器人向 rev 方向移动” elif inp==“3”：stop() 打印“机器人停止” elif inp ==“4”：takestillpic(inp) 打印“请拍照” elif inp ==” 5":GPIO.output(7,False) GPIO.output(8,False) elif inp =="6":TL() elif inp =="7":TLr() elif inp =="8":伺服=PWM.Servo（）servo.set_servo（27,1000）time.sleep（2）servo.stop_servo（27）elif inp ==“9”：伺服=PWM.Servo（）servo.set_servo（27,1500）时间.sleep（2）servo.stop_servo（27）elif inp ==“10”：伺服=PWM.Servo（）servo.set_servo（27,2000）time.sleep（2）servo.stop_servo（27）elif inp ==“11”：fwd() distmeas() GPIO.c倾斜()

来源：简单派机器人