BrickPi - Rainbow Unicorn: 15 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Zadejte čas výuky Covid a Shelter-in-Place a žádný letní tábor (nejlepší část výukového roku!) Mám páteční lego „klub“, ve kterém jsou většinou 8–10 letí chlapci. Vzhledem k tomu, že se tento klub koná po škole poté, co jsou tyto děti ve škole/po škole 50 hodin týdně, musí být projekty Lego docela přímočaré a mnoho projektů, které mohu najít na webu, má OBROVSKÝ potenciál, ale přes které většina dětí nemohla pracovat. Protože jsem vždy zaneprázdněn, nikdy nemám čas si jen hrát s těmito projekty Lego … ale letošní léto bylo jiné. Na webu DIYWalkers.com jsem našel tyto klusáky, které vypadají úžasně jako tryskající kůň! Přidejte Rainbow Contest a samozřejmě to musel být duhový jednorožec!

Část rohu jednorožce umožnila společnost BrickPi od Dexter Industries. BrickPi kombinuje „klobouk“kompatibilní s Lego Mindstorm nad Raspberry Pi, takže můžete zapojit motory a senzory Lego a vytvořit robota. Můžete také použít Scratch (a Python) k programování vašeho robota, což je pro děti skvělé plus. Snažil jsem se nastavit sadu stavebních plánů, které by moje děti používaly s BrickPi, podobně jako pokyny na NXTPrograms.com.

Duhový roh jednorožce využívá kolíky GPIO, které procházejí od Raspberry Pi k Brick Pi. Měl jsem nějaké problémy s jedním z průchodů kolíky, Nicole z Dexter Industries tolik pomohla! A tak se zrodil Rainbow Unicorn. (Můžu zkusit vyrobit Rainbow Unicorn Pegasus!)

Zásoby

LEGO MINDSTORMS Education NXT Základní sada (9797)

Sada vzdělávacích zdrojů LEGO MINDSTORMS (9695)

Extra ultrazvukový senzor Lego Mindstorms

Buď:

• Startovací sada Brickpi, která obsahuje Rasberry Pi, snímač teploty, vlhkosti a tlaku, i když pro vlastní provoz RPi budete možná muset zakoupit více kabelů
• NEBO

• Základní sada BrickPi3 PLUS

  Raspberry Pi 3 nebo lepší a všechny jeho kabely

• Ujistěte se, že máte 8 baterií, které jsou součástí BrickPi. Nejsem si jistý, zda ho můžete nahradit jedním z Amazonu

KRÁTKÉ chladiče, 1 kus, asi 1/2 "a 1/4" (mohou být zahrnuty v odkazu RPi výše) MUSÍ být kratší nebo zasahují do BrickPi

HDMI monitor

Bezdrátová mini klávesnice a dotyková podložka

Anoda RGB LED

4 propojovací vodiče - použil jsem 4, odřízl jeden konec a použil pouze ženský konec, druhý pájel

Distanční sloupky M2 - použil jsem 7 distančních sloupků 15 mm s příslušnými maticemi a šrouby

Čističe potrubí nebo něco na výrobu hřívy a ocasu

Rotační vrtačka

Pěkné mít

Klávesnice a myš plné velikosti - programování je mnohem snazší

Univerzální adaptér střídavého proudu - ke snížení baterií potřebných k programování vašeho nákladního vozu

Lesk na nehty!

Krok 1: Nastavení BrickPi s Raspberry Pi

Po základním nastavení vás pošlu na webové stránky, které popisují jejich nastavení, protože jsou mnohem jasnější, než bych mohl udělat, a také jsou nadbytečné.

Poznámka: Chcete -li spustit BrickPi, budete muset použít obrázek Raspian for Robots, který je na jejich webu, takže buď budete potřebovat samostatnou minimální SD kartu 8G, nebo v určitém okamžiku budete muset přepsat svou malinovou pi kartu. Než tedy nainstalujete Raspian na SD kartu podle pokynů v níže uvedeném „Základním nastavení Raspberry Pi“, můžete na svou SD kartu nainstalovat Raspian for Robots. Je to starší verze Raspian, než jaká je na webu raspberrypi.org, ale většina funkcí je k dispozici. Poté přeskočte část načítání Raspian v nastavení Basic RPi.

Základní nastavení Raspberry Pi podle raspberrypi.org.

Než přejdeme k nastavení BrickPi, musíme přidat několik věcí, které budeme potřebovat, protože BrickPi zavírá RPi a nemůžete se k němu dostat, aniž byste ho rozebrali

Chladiče RPi není dodáván s nainstalovanými chladiči. Obrázek vlevo ukazuje bez chladičů a obrázek vpravo ukazuje, kam umístit chladiče.

Krok 2: Nastavení Brick Pi a poznámky ke kolíkům GPIO

Základní nastavení BrickPi pro pozdější použití, pokud se rozhodnete!

Poznámka: pokud budete používat BrickPi tak, jak je, doporučuji jej umístit do průhledného plastového pouzdra, které je součástí balení. Nejsem úplně spokojený s pouzdrem, protože to není příliš zábavné, ani není snadné jej připevnit k robotu, protože otvory nejsou provedeny zcela správně: nezužují se jako otvory pro paprsky lega. Ale funguje to a bude to chránit. Pro tento projekt však použijeme kufry Lego vyrobené pro RPi a upravené. Děláme to v dalším kroku.

Přehled využití záhlaví najdete ve fóru Dexter Industries Forum, na kterém lze použít piny GPIO.

Vložil jsem své zachovávání do souboru Us Usable BrickPi GPIO pins pdf připojeného k tomuto pokynu.

Krok 3: Přidejte 2x7 14pinový pravý úhel ženského záhlaví (volitelně) a BrickPi

Kolíky na Raspberry PI, pod deskou Brickpi, které se nepoužívají, lze použít k jiným věcem, ale jsou tak blízko horní desky, že je obtížné vložit propojovací kabely. K jejich zpřístupnění jsem použil 2x7 pravoúhlý konektor. Pro tento projekt jsem tuto hlavičku nepoužil. Použil jsem pouze horní záhlaví na desce BrickPi, jak uvidíte v dalších částech.

Ale VŠECHNY tyto záhlaví jsou k dispozici k použití, na rozdíl od horních záhlaví mimo desku BrickPi, z nichž některé jsou zcela mimo limity, některé se používají pouze v určitých časech. Je třeba se starat o 3 věci: Pravoúhlé záhlaví 2x7, které jsem našel, jsou příliš velké na to, aby se vešly do záhlaví BrickPi. Musel jsem použít svůj rotační nástroj s brusným pásem, abych jej rozmělnil, aby se vešel, viz první obrázek. Bylo to velmi těsné - jak je vidět na tom, že kovové prsty prosvítají. (2. obrázek). Při dostatečném broušení se vejde záhlaví BrickPi (3. obrázek). Jak vidíte na třetím obrázku, port S2 je bezprostředně nad kolíky 2x7 s pravým úhlem. Nedovolte, aby se kovové kolíky dotýkaly kovových částí portu. Pokud zatlačíte kolíky 2x7 dolů, USB porty drží desku BrickPi dostatečně vysoko, aby se piny nedotýkaly žádných kovových částí, ale stejně jsem nasadil elektrickou pásku. Nevím, jak dlouho to vydrží. Konečně záhlaví a porty motoru a senzoru udržují rozteč BrickPi - RPi na 3 stranách, ale vzhledem k mému cílovému publiku (8letým chlapcům) jsem přidal odstup v rohu napravo od karty SD. (4. obrázek)

Krok 4: Nastavte BrickPi do kufru Lego

Koupil jsem tento kufřík Lego ve žluté barvě. Jeho spodní část krásně seděla, zatímco části vršku jsem musel odříznout rotačním vrtákem, aby bylo možné použít porty BrickPi. Líbí se mi toto žluté pouzdro, protože bezpečně drží Brick Pi.

Vešel jsem RPi do spodní části pouzdra. Bylo to dobře padnoucí a pohodlné. Nyní musíme část skříně odříznout, abychom do ní mohli vměstnat BrickPi. Zasuňte stranu, která by měla obklopovat porty USB, dolů přes porty motoru BrickPi a podívejte se na druhý konec. Označte si, kde budete přerušovat napájecí zástrčku. Poté nakrájejte. Nyní musíte označit a oříznout každou z ostatních stran:

• přes kolíky GPIO a porty na této straně
• přes 2 porty motoru nad porty USB
• přes zbývající porty na poslední straně.

Nakonec musíme označit a vyvrtat otvory pro distanční sloupky M2.

Můžete také označit porty, abyste věděli, který je který!

Krok 5: Vytvořte si lego výtvor

K vytvoření svého BrickPi Unicorn jsem použil většinu pokynů pro Hexapot Trotbot, jak je uvedeno na www.diywalkers.com. Tento web stojí za to si ho prohlédnout. Jejich chodci jsou úžasní!

Změnil jsem některé pokyny pro použití s mými dětmi a abych nepoužil kovové tyče, které moje Lego sady samozřejmě nemají. Ukážu vám původní odkazy, ale v tomto návodu zahrnu pdf kroků, které jsem provedl.

Krok 6: Trup a motor

Jak bylo uvedeno výše, použil jsem sestavení Hexabot Trotbot. Obecné pokyny najdete na webu TorsoSides.pdf. Musíte vytvořit 2 strany trupu a navzájem se zrcadlit. Kliky jsou zobrazeny v CranksForLegs.pdf. Hexapod Walker, který kopírujeme, má pouze jeden rám trupu a používá jiný motor, ale A) nechtěl jsem, aby byl jednorožec tak široký a B) (a pojďme být skuteční: toto je skutečný důvod) neměl jsem těch motorů.

Poznámka: Měl jsem omezený počet paprsků, spousta mých paprsků je stále ve škole na dětských robotech, které se neodkládají kvůli rychlému zavírání školy, a navzdory 5 vzdělávacím sadám NXT tato sestava využívá SPOUŠTĚ paprsků. Rovněž paprsky bez hrotů, které vyžadují instrukce Trotbot, jsou většinou šedé. Moje barevné paprsky jsou starší trámy s hroty. Použil jsem tedy převážně paprsky s hroty, tolik barevných, kolik jsem mohl, pro efekt „duhy“, kromě případů, kdy byl tvar tak těsný, že jsem musel použít bez hrotů. Viz obrázek, jak jsem použil hroty s nosníky.

Protože jsem měl omezený počet nosníků bez hrotů a nohy opravdu potřebovaly vše, co jsem měl, použil jsem spoustu nosníků s hroty. Také přidali barvu. Bylo jen několik těch, které musely být bez hrotů, aby se vešly do úzkých míst. Nakonec jsou nutné nosníky v horní části, abyste se mohli postavit nad motor a vytvořit platformu pro BrickPi.

Další rozdíl je v tom, že jsem použil nápravy Lego, ne kovové tyče, jak ukazuje poslední fotka. Náprava je 8 s dorazem na konci. Existuje dostatek prostoru pro použití regulárního 10 paprsku s průchodkou na konci. Na následující stránce se dozvíte, jak připevnit motor.

Motor

Motor se připojuje, jak je znázorněno, NA STŘEDNÍ VRCH trupu, i když jsem všechno obrátil vzhůru nohama, abyste viděli, jak to stojí. Abyste to dokončili, budete ho muset držet na místě tak, že na horní nosník trupu položíte 2 paprskové nosníky a provléknete dlouhou osu skrz ně a držáky motoru. Pravděpodobně to budete muset přesunout, když se dostanete k přidání BrickPi.

Krok 7: Nohy

Podívejte se na stránku SimplifiedLegs.pdf, kde si postavíte nohy. Musíte udělat 4 z nich, 2 sady zrcadlových obrazů, jak jsem ukázal na obrázku 4 hotových nohou výše. (Opět rozmazané, promiňte.)

Všimněte si, že jsem trochu upravil nohy:

• Nahoře jsem vložil barevné hřeby, jak je znázorněno v souladu s duhovým aspektem mého stvoření.
• Původní konstrukce vyžadovala řezání nosníků bez svorníků, aby bylo pro každou nohu vyrobeno 6 paprsků a 8 paprsků. Spíše než to, pro 6-paprsek jsem použil ohnutý nosník bez hrotů s jednou 6-dírkovou stranou. U 8-paprskového jsem vložil konektor do 8. otvoru 9-ti paprskového paprsku.
• Protože jsem byl omezen počtem kusů Lega, které jsem měl ve svých soupravách, neměl jsem dost kusů prstenů „D“pro kliky. Ale vše, co jsem potřeboval, byl 5kruhový kus s nápravovým spojením na koncích a kabátem -věšáky vypadající krásně fungují.

Kliky potřebují trochu vysvětlení. 2 obrázky na bocích trupu ukazují různá úhlová nastavení klik. 2 „ramínka“jsou vpředu a 2 „Ds“vzadu. Obrázek ukazující jak trup, tak 2 nohy ukazují, jak spojit nohy a kliky: Horní strana nohou je v dolní části obrázku a 2 šedé osy, které trčí nahoru, budou vloženy do volného konce 5- straně klik. Fotografie ukazující z horní části trupu ukazuje, jak připevníte horní část nohy k trupu: prodlouženou nápravu protlačíte 3. otvorem od konce 2 horních nosníků.

Krok 8: Přidejte BrickPi, jsou to podpůrné cihly, vyzkoušejte ztužení a test motoru

"loading =" líný"

Připojte barvy LED k těmto pinům:

• GPIO17 - pin 11 - červené světlo
• GPIO23 - pin 16 - zelené světlo
• GPIO27 - pin 13 - modré světlo
• pin 1 se připojuje k + noze RGB LED

Na obrázku je hlava jednorožce. Moje fotografické vybavení (můj telefon) a moje znalosti o jeho používání nedělají dobré fotografie - to je nejlepší způsob, jak mohu ukázat, jak roh mění barvy.