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Raspberry Pi fertig aufgebauter Roboter mit Mecanum Rädern

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Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Roboter Autos mit dem Raspberry Pi - 2019

Letztes Jahr hatte ich mit dem Bau des Disketten Box Roboters angefangen. Das Gehirn des Roboters ist ein Raspberry Pi 3 Model B mit Raspbian Jessie. Das Mecanum-Auto verwendet Mecanum Räder die ein spezieller Typ von Rädern ist für das herumfahren. Mit diesen Mecanum Rädern ist der Roboter in der Lage auch seitwärts zu fahren – also von Seite zu Seite. Dabei muss jedes Rad separat voneinander angesteuert werden um die Bewegungsrichtung des Roboters zu steuern. Der Roboter verwendet dabei vier Getriebemotoren für die Drehung der Räder. Um die vier Motoren steuern zu können habe ich zwei Motortreiber installiert. Dabei verwende ich zwei L298N H-Brücken für die unabhängige Kontrolle der Motoren voneinander.

Raspberry Pi robot with mecanum wheels front

Raspberry Pi Roboter mit Mecanum Rädern Sense HAT

Das war genug Theorie über den Bot und wie die Mecanum Räder funktionieren. Das Video unten zeigt den Roboter wie er das erste Mal durch mein Büro fährt.

Das nächste Bild zeigt das Innere des Roboters mit dem Raspberry Pi, den beiden Motortreibern, dem Step-Down Konverter und der Raspberry Pi Kamera.

Raspberry Pi robot with mecanum wheels

Raspberry Pi Roboter mit Mecanum Rädern

Raspberry Pi Roboter-Auto Komponentenliste

Wenn ich jetzt das Interesse wecken konnte am Bau eines Roboters zusammen mit einem Raspberry Pi der findet auf meinem Blog eine Komponentenliste. Diese Komponentenliste listet die elektronischen Komponenten oder fertigen Raspberry Pi Bausätze auf die ich selber mit gutem Gewissen weiterempfehlen kann. Die meisten aufgezählten Komponenten kommen in meinen Modellen zum Einsatz und wurden so durch mich auf Funktion und Kompatibilität mit dem Raspberry Pi hin geprüft.

Hier der Link auf die Komponentenliste: Komponentenliste

ZeroBorg motor controller - robot-car components

ZeroBorg motor controller - robot-car components

Im Heck des Roboters sind die beiden Motortreiber untergebracht. Rechts von den beiden Motortreibern ist der Step-Down Konverter angebracht. Er versorgt den Raspberry Pi mit Energie also mit 5V bei maximal 2,5A. Die Getriebemotoren sind 12V Motoren und werden über zwei 7,2V Akkus die in Reihe geschalten sind mit 14,4V über die Motortreiber mit Energie versorgt.

Raspberry Pi robot with mecanum wheels and two motor controllers

Raspberry Pi Bot mit zwei Motortreibern

Auf dem Roboter selber habe ich ein Raspberry Pi Sense HAT angebracht mit unterschiedlichen Sensoren. Aktuell verwende ich die Sensoren noch nicht aktiv für die Steuerung der Bewegungen des Roboter Autos. Aber in diesem kleinen Roboter-Auto habe ich die Sensoren schon angeschlossen und eingesetzt

RASPBERRY PI SELF-DRIVING ROBOT

Aber ich werden meine Python Programm erweitern und die Steuerung der vier Getriebemotoren gestützt mit den Sensoren umsetzen. So kann der Mecanum-Roboter dann viel schönere und rundere Drehungen ausführen.

Raspberry Pi robot with mecanum wheels and Sense HAT

Raspberry Pi Roboter Draufsicht Sense HAT

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Software: Python Programm für die Steuerung

Ich hatte schon ein Python Programm geschrieben mit dem genau ein Motortreiber gesteuert werden konnte. Jetzt habe ich dieses Programm erweitert, damit es mit zwei Motortreibern arbeiten kann. Eigentlich war es nicht schwierig. Aber immer die richtigen der 12 GPIO Pins anzusprechen war eine Herausforderung.

Auch musste ich das Python Programm anpassen mit dem die Bewegungen des Bot gesteuert werden. Das Programm hat keine GUI und es muss über das Terminal Fenster gestartet werden. Durch pressen von Tasten wird der Roboter gesteuert. Wie im nachfolgenden Bild zu sehen ist gibt es ein kleines Menü das die Steuerung kurz erklärt. Auch zeigt es die Geschwindigkeit der Motoren an.

Python program to control the mecanum wheel robot

Python Programm für die Steuerung

Wenn Du das Programm herunterladen möchtest um zwei Motortreiber ansteuern zu können biete ich es zum Download als ZIP Datei an. Das Programm ist entworfen den Mecanum-Roboter zu steuern.

Download: python program to control the mecanum robot

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Über den Autor

Maker

My name is Ingmar and I build Raspberry Pi robots in my sparetime. I wrote a book about Raspberry Pi robots 2016 which is available in German. I am interested in all kinds of electronic projects like differential GPS, machine learning or robotics.

2 Bemerkungen

  1. Franz Rappel

    Hallo Ingmar,

    ich bin gerade dabei das Roboterauto aus deinem Buch (Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi 2019) nachzubauen.
    Die Teile habe ich größten Teils aus deiner Liste übernommen. Jedoch habe ich als Chassiskit ein Kit mit Mecanum Rädern besorgt.

    Ich möchte dein Auto mit Mecanum Steuerung bauen.

    In obigem Artikel hast du schon so ein Auto gebaut.
    Ich habe das nachgebaut mit zwei Motortreibern und zusammen mit deinem Code läuft das Auto.

    Nun möchte ich gerne die beiden L298N Motortreiber zusammen mit dem Servocontroller aus obigem Buch verbinden.
    Meine Fragen dazu:
    Müssen ENA und ENB von beiden L298N mit dem Servocontroller verbunden werden?
    Einmal auf 0 + 1 (PWM) und der andere auf 2 + 3 (PWM)?
    Hast du dazu zufällig ein Python Beispiel, wie deine Codes erweitert werden müssen?
    Hast du zufällig deine 2019er Buch Auto schon mal mit zwei L298N und Mecanumräder gebaut?

    Ich hoffe es ist ok, dass ich “du” schreibe.

    Viele Grüße
    Franz Rappel

    Antworten

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