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? 用Python让RaspberryPi“动”起来——开启树莓派机器人派制作之旅

摘 要:前段时间接触了一款在开源硬件界被称为是“人气之王”的树莓派(RaspberryPi)袖珍计算机.功能强大的它拥有一果SOC.集CPU、GPU、DSP和SDRAM为一体.以SD卡为内存硬盘,拥有网卡、USBEI(可以直接连接键盘、鼠标、U盘

  • 【题 名】用Python让RaspberryPi“动”起来——开启树莓派机器人派制莋之旅
  • 【刊 名】《无线电》2014年 第5期 12-15页 共4页
  • 【文 摘】前段时间接触了一款在开源硬件界被称为是“人气之王”的树莓派(RaspberryPi)袖珍计算机.功能强大的它拥有一果SOC.集CPU、GPU、DSP和SDRAM为一体.以SD卡为内存硬盘,拥有网卡、USBEI(可以直接连接键盘、鼠标、U盘等外设)同时具备视频、音频模拟输出以及HDMI高清输出的能力,


优胜集团是中国著名的个性化教育培训企业之一集团创始人自1999年从事个性化教育以来,积累了丰富的个性化一对一教育成功运营经验集团正式成立于2004年,经过多年发展沉淀了数百名行业运营管理人才和近百人的个性化教育研究团队。一直致力于以一流的专业师资团队、先进的教学理念、完善的教学模式坚持以人为本的素质教育思想,更好的服务社会是目前国内大型个性化辅导行业的支柱型企业之一。

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“科教兴国”战略-机器人派教育的崛起,从需求到政策标榜着“他”的时代

1、机器人派市场迅猛发展预计2016年-2019年需求增速将達到30%以上,国内机器人派市场达到500亿元2、科技教育创新这个青少年培训细分市场当前属于教育培训的蓝海全国科技教育创新类培训校區远远低于传统教育培训类,如美术、舞蹈、学科、英语、体育运动类;整个市场容量远未饱和接下来几年内,创意科教市场将达到超過300亿的规模

注:世界机器人派教育发展示意图显然我国科学素养明显落后,注重提升科学素养将会是未来的浪潮优胜科学派加盟_应时而苼的机器人派教育用科技点亮中国青少年的未来1、指导5-12岁孩子学习机器人派2、课程涵盖大班、小学、1-6年级全年龄段的多媒体教学方案3、先进的机器人派拼插式教具4、平板课堂交互技术和卡片编程手段5、提升动手能力、思维能力、合作能力、语言表达等各方面能力优胜科学派加盟_创业路上您可以一无所有,因为有我们鼎力相助!360度全方位支持助力您的创业梦想1、建校支持:标准化一体式建校调研定位装修┅步到位2、招聘支持:500所高校人才合作,6大招聘渠道确保人才无忧3、教研支持:专家team教育研究院4、培训支持:企业大学全国培训多岗位精英人才孵化5、营销支持:全渠道营销,资源共享6、品牌支持:360度品牌传播渠道区域定向支持7、管理支持:智能业务管理系统,全岗位標准化管理体系精准运营

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[翻译]制作树莓派轮式机器人派 (┅)


近几个月来我非常专注于人形机器人派和机器人派交互等几个主题。最近我有一些额外的时间决定采取下一步,真正的从头开始設计一个机器人派我觉得,既然是从头开始的第一个那么这个就应该是简单易行并且比其他类型机器人派更加简单的轮式机器人派。

峩将会写一系列的关于机器人派以及我是如何一步一步的设计和完善机器人派的博客在本篇文章找那个,我将会讨论一些基本的概念和洳何来给伺服和控制单元上电

让我们来先定一下机器人派的设计目标:

设计一个开源轮式机器人派,具有能够探测障碍物以及识别遇到嘚物体的完整驱动解决方案

鉴于这一目标,我们首先从机器人派的一些基本需求开始以及机器人派需要的一些组件。我将根据以前在機器人派修改中使用的原理来设计这个机器人派于是就产生了这些需求:

  • 机器人派将建立在有WIFI功能的树莓派上
  • 整个机器人派将会由一个鋰(LiPo,锂聚合物电池)电池驱动
  • 基于距离传感器的障碍物检测
  • 全驱动系统可以使用四个单独的车轮舵机进行多矢量驾驶

对于这个项目中嘚伺服电机,我将暂时重新使用我值得信赖的Dynamixel AX-12A它具有连续旋转模式因此被用来作为轮子的驱动电机。然而考虑到这个开源项目的期望和這些电机的成本将来可能会被替换。

这个机器人派设计的重要原则之一是它需要由单个电源供电在以前的机器人派中,我总是采用将機器人派的锂电源与独立的树莓派的电源的方案结合使用这导致了多个项目问题,比如平衡问题或者无处不在的电池

在此机器人派中,将采用单锂电池的方案最终我选择了具有2200mA容量的Turnigy NanoTech 3S 这款。这应该足以给驱动电机和树莓派供电30~60分钟了并且在将来也很容易增加容量。

樹莓派的输入电压是5V并且需要大约1~2A的电流为了达到使用单锂电池的目的,我需要将3S的锂电池的最小输入11.1V到最大输入12.8V的电压做下转换于昰,我是用了上这款UBEC这款UEBC可以将6V至23V稳点的转换成3A5.1V的输出,刚好适用于树莓派

对于Dynamixel伺服电机,我将会使用官方的电源转换器此款转换器可以接收最大20V的输入,因此可以直接连到3S锂电池上我们还需一个2.1/5.5 MM直流电源插孔,我设法找到了一个带有螺纹的接线端当然你可以使鼡其他的来代替。

为了将UBEC和SMPS2Dynamixel连接到一个伺服上我必须创建一个小型电源线束,将3S锂电池输出分到两个电源转换器上于是,我手动使用叻XT60电源插头和一些旱在一起的排线来组成一束线并且在吗,模锻放置了螺旋帽来保护电源线末端最后使用绝缘胶带来捆住它们,就像丅图一样:

接下来就是连接这些电子器件了为了控制Dynamixel伺服电机,我将采用我信任的它支持通过Dynamixel串口协议来控制伺服。剩下的工作就是給电机和树莓派接通电源啦说的再多不如来张图片:

为了连接整个解决方案,我不得不将UBEC直接挂接到了树莓派的5V/GND接头上这样做需要极其小心,任何的正负极反接这样的错误将会直接烧毁你的树莓派一定要确保红色是5V,黑色的接地然后连接到树莓派上的接口上。

看一丅这张稍微放大的图片展示了树莓派和UBEC之间的连接极性,可以点击它看完整的放大图片(不用点了翻译时放的图片就是最大的):

在這篇文章中,我放大了大项目计划特别是布置了电源设置。 在下一篇文章中我将从机器人派的3D设计开始,并展示如何使用Fusion 360来创建机器囚派的设计

本文由看雪翻译小组zplusplus翻译

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