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Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Roboter Autos mit dem Raspberry Pi - 2019

Mit diesem Beitrag gebinnt eine Artikelserie wie ein kleines Roboter Auto mit live Video Bildübertragung gebaut werden kann. Denn mich lässt das Thema Roboter Autos einfach nicht los und die Idee diese Roboter Autos so günstig wie möglich zu bauen treibt mich weiter an. Ich hoffe mit günstigen und relativ einfach selbst zu bauenden Robotern eine größere Zielgruppe zu erreichen als mit teueren Modellen. Diesmal möchte ich euch daher ein Modell vorstellen das einen ESP32 mit Kamera verwendet. Mit dem sogenannten ESP32-CAM ist es möglich für kleines Geld von ca. 5,- Euro ein live Videobild, also die Sicht aus dem Roboter Auto heraus, über eine W-LAN Verbindung zu übertragen. Denn der kleine ESP32-CAM verfügt über ein WIFI- und Bluetooth- Modul und so kann das Videobild dank der beiliegenden zusätzlichen Antenne auch über größere Entfernungen an ein Smartphone oder Laptop übertragen werden.

Daher richtet sich auch diese Artikelserie wieder an Lehrer und Schüler die gerne selber einen Roboter bauen möchten. Aber natürlich sind auch alle anderen die das Thema Robotik interessant finden herzlich eingeladen sich selber anhand dieser Bauanleitung kleine Roboter zu bauen.

ESP32-CAM chassis ready

ESP32-CAM chassis ready

Notwendigen Komponenten für den ESP32-CAM Roboter

Ich versuche auch wieder bei dieser Anleitung sehr günstige Komponenten zu verwenden um so vielen Interessierten wie möglich den Einstieg in die Welt der kleinen Roboter mit dem ESP32-Cam Modul zu ermöglichen. Günstig in diesem Fall bedeutet, dass die Bauteile so ausgesucht wurden, dass wenn diese in China direkt bestellt werden die Kosten sich auf ca. 15,- Euro belaufen. Bei diesen 15,- Euro erfolgt die Stromversorgung über ganz einfache Batterien. Allerdings würde ich immer eine Power Bank empfehlen die aber natürlich deutlich teurer ist als die beabsichtigten 15,- Euro.

Hinweis: Werden die Bauteile in Deutschland z. B. über Amazon bezogen geht das natürlich meistens viel schneller wenn der Versand auch wirklich aus Europa heraus erfolgt aber halt auch zu einem deutlich teureren Preis.

Es folgt hier die Amazon Affiliate Bestellübersicht. Ich persönlich kaufe häufig bei Ali-Express in China direkt ein.

Bei dem folgenden ESP32-CAM Modul ist auch gleich ein FT232RL Adapter USB zu TTL Serial mit dabei. Dieser wird benötigt damit das ESP32-CAM Modul am PC  für die Programmierung angeschlossen werden kann. Ohne solch einem Adapter ist es nicht möglich die notwendigen Programme auf das ESP32 Modul aufzuspielen.

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Mit dem jetzt folgenden Motor Treiber habe ich sehr gute Erfahrungen gemacht und diesen schon in einer Vielzahl von Robotern mit z. B. Raspberry Pi oder ESP8266 NodeMCU Robotern verbaut. Er ist ideal da er über die LEDs den Schaltzustand der H-Brücke schön anzeigt und so Fehler in der Programmierung schnell gefunden werden können.

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Hier wieder die kleinen gelben Motor die benötigt werden um den Roboter anzutreiben. Für das Modell das ich in dieser kleinen Serie beschreibe reichen zwei Motoren aus.

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Damit der Motor Treiber angesteuert werden kann wird noch ein Servo Kontroller benötigt. Hier empfehle ich immer den Servo Kontroller mit PCA9685 Chip da es für diesen tolle Bibliotheken von Adafruit gibt.

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Die folgenden Komponenten werden benötigt wenn keine Power Bank zum Einsatz kommt.

Wird keine Power Bank eingesetzt dann wird noch dieser Step-Down Konverter mit zwei USB Anschlüssen benötigt. Dieser macht aus einer Spannung von ca. 7,2V dann die notwendigen 5V um die Elektronik im Roboter Auto betreiben zu können.

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Für das Roboter Auto wird einer dieser Batteriehalter mit sechs Mignon Batterien benötigt.

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Kabel & Co

Weiter werden noch Jumper Kabel benötigt falls nicht bereits vorhanden oder bei dem ESP32-CAM Paket dabei. Auch sehr gut bewährt hat sich ein USB Kabel das abgeschnitten werden kann von z. B. einer alten Tastatur. Eine gute Quelle für solche alten USB Kabel die abgeschnitten werden können ist z. B. der lokale Wertstoffhof und dort der Container für den Elektronikschrott. Dieses abgeschnittene USB Kabel wird gebraucht um die Stromversorgung des Motortreibers und je nach Aufbau auch des ESP32-CAM herstellen zu können.

Wenn alle Bauteile vorhanden sind kann es weiter gehen.

Zusammenfassung

Mit dieser Artikelserie soll ein kleiner Roboter entstehen, der fahren kann und ein live Video Bild überträgt. Wenn das Grundprinzip wie solch ein Roboter aufgebaut und programmiert wird verstanden ist dann sind viele weitere Roboter oder ähnliche Anwendungen möglich. Wichtig ist sich zunächst einmal mit der Welt der Elektronik vertraut zu machen und der notwendigen Programmierumgebung. Genau für diese Themenbereiche möchte ich hier eine kurze Anleitung gegeben.

Im nächsten Beitrag wird die Entwicklungsumgebung eingerichtet, so dass das ESP32-CAM Modul programmiert werden kann.


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