Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Roboter mit Raspberry Pi


von Michael C. (michaelc)


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Hi,

ich habe die (verrückte) Idee, einen Roboter zu bauen :-).
Es soll ein Langzeitprojekt werden, dass in zahlreichen 
Entwicklungsstufen ausgeführt werden soll. Ich möchte mich deshalb 
erstmal ausgiebig mit der Planung beschäftigen.

In der ersten Stufe möchte ich folgendes erreichen: Ein Buggy (wie ein 
großer RC Buggy) mit Schrittmotoren und Raspberry Pi zur Steuerung. Die 
Steuerung soll per Webinterface auf PC/Tablet/Smartphone möglich sein, 
wenn ein Schiebeschalter am Buggy auf "Manuell" gestellt ist.

Die weiteren Entwicklungsstufen sind eher wie ein Lastenheft in 
Entstehung :-). Mehr kommt nach und nach. Ich hoffe hieraus einen 
dauerhaften Thread zu machen und würde durch Veröffentlichung meiner 
Errungenschaften (dank eurer Hilfe) gerne andere zum Nachbauen anregen.

Also nun zu meinen Fragen:
1) Eignen sich Schrittmotoren als Antrieb meines Buggys? Nehme ich dann 
vier unabhängige? Oder einen mit Lenkung? Wie wähle ich den aus?
2) Wenn nicht, was wähle ich dann?
3) Akkus: Was meint ihr?
4) Ansteuerung: Passend zum Motor, wie? Gerne baue ich das auch selber 
(Eigentlich baue ich eh alles gerne :-D)

Mit Pi GPIO's möchte ich sparsam umgehen, da in späteren 
Entwicklungsstufen noch EINIGES dazu kommt (Kamera, Mikrofon, 
Temperatursensor, Helligkeitssensor, Lautsprecher, weitere Motoren, etc.

So, ich bin gespannt auf euer Input.

Danke schonmal,

Michael

von Sven B. (mainframeosx)


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Kleiner Tip von mir, geh mal auf google und such da mal nach Bildern.
Schau sie dir an , gehe mal auf die Seiten mit Projekte die dir zusagen, 
und danach würde ich mich richten.

Es kommt nämlich immer darauf an, was du alles machen willst, und darauf 
würde ich aufbauen.

von BirgerT (Gast)


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Hi Michael,

Muss es unbedingt ein Buggy auf 4 Rädern sein?

Zeitschrift "Raspberry Pi Geek" Ausgabe 2/2015 - Hier wird ein günstiger 
Roboter Bausatz mit RasPi Hirn vorgestellt.
http://www.raspberry-pi-geek.de/Magazin/2015/02/Robotik-Kit-Pi2Go

nicai-Systems Nibobee - Roboter mit ATmega16 @15MHz - kann mit einem 
RasPi aufgerüstet werden.
https://www.youtube.com/watch?v=v963fx1AmYI

Oder ein arexx RP6 als "Fahrgestell" und ein RasPi als "Oberhaupt" oben 
drauf.

Stromverbrauch vom RasPi beachten, da braucht's dann schon gute Akkus.

Bei den Motoren solltest Du das Drehmoment beachten, es wird wohl immer 
ein Getriebe erforderlich sein.

Ach einen "Roboter" auf 4 Rädern (Linienfolger) gibt es bei Pollin; der 
hat einen Motor für die Hinterachse und einen Servo für die Lenkung.

Und ein Roboter ist eine autonom arbeitende Maschine, wenn er sich nur 
per Fernbedinung bewegen kann, ist's m.E nur ein Spielzeug.

Ich wünsche Dir bei Deinem Projekt viel Erfolg - und den Thread werde 
ich beobachten.

Bleib gut, mach sauber /Birger

Ach und noch ein cooles Gerät wäre ja sowas hier ;-)
https://www.youtube.com/watch?v=CQuf_pAGaTA

von Andreas S. (igel1)


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Michael C. schrieb:
> ich habe die (verrückte) Idee, einen Roboter zu bauen :-).

Ich habe zwar ein paar Roboter, aber keiner von denen ist von mir 
selbstgebaut. Daher kann ich nur sagen: Sehr ambitioniert.

> Es soll ein Langzeitprojekt werden, dass in zahlreichen
> Entwicklungsstufen ausgeführt werden soll.

Klingt realistisch.

> erstmal ausgiebig mit der Planung beschäftigen.

Klingt vernünftig, ABER:

Ich glaube, Du ersparst Dir viele Enttäuschungen und Anfänger-
fehler, wenn Du wirklich erst einmal mit einem Bausatz wie dem
Asuro oder RP6 anfängst (mein Vorredner sagte es schon). Danach
hast Du vieles gelernt und kannst dann den eigenen Robi angehen.

>
> Also nun zu meinen Fragen:
> 1) Eignen sich Schrittmotoren als Antrieb meines Buggys?

Das geht sicherlich, aber man liest von Schrittmotoren, daß sie
meist teuer und schwer sind.

> Nehme ich dann
> vier unabhängige? Oder einen mit Lenkung? Wie wähle ich den aus?

Drei Ansätze:

- Ausprobieren
- Drehmoment berechnen (mit Blick auf Gewicht und max. Steigung)
- Ähnliche Projekte anschauen und gucken, was die so nehmen

Ich würde den letzten Ansatz nehmen.

> 2) Wenn nicht, was wähle ich dann?

Einen schönen Getriebemotor, dem Du z.B. einen Rotationssensor verpaßt.
Oder genauer: 4 schöne Getriebemotoren mit 4 noch schöneren Sensoren.

> 3) Akkus: Was meint ihr?

Fang erst mal klein an. Ich selber würde sogar er einmal nur NiMH-Akkus
nehmen - da ist die Zerstörungskraft nicht ganz so groß. Ist aber
vermutlich etwas old-school. Sonst nehme halt einen LiPo, aber bau
unbedingt eine elektronische Sicherung ein.

> 4) Ansteuerung: Passend zum Motor, wie? Gerne baue ich das auch selber
> (Eigentlich baue ich eh alles gerne :-D)

Bei Schrittmotoren hast Du schon einiges zu tun, damit Du sie korrekt
ansteuerst. Hier hilft nur lesen, lesen, lesen. Bei normalen DC-Motoren
solltest Du Dich ein wenig in H-Brücken einlesen.

Ich selber würde normale Motoren nehmen, denn Schrittmotoren dürften die 
Positionsgenauigkeit kaum erhöhen - die solltest Du sowieso nicht 
überschätzen, denn Radschlupf und Teppichflor können einem ganz schön 
die Theorie vermiesen. Es wird nicht lange dauern und Du wirst im 
Lexikon nachschauen, was das schöne Wörtchen Odometrie bedeutet, was in 
diesem Zs.hang immer wieder fällt.

> Mit Pi GPIO's möchte ich sparsam umgehen, da in späteren
> Entwicklungsstufen noch EINIGES dazu kommt (Kamera, Mikrofon,
> Temperatursensor, Helligkeitssensor, Lautsprecher, weitere Motoren, etc.

Einer meiner Roboter verwendet z.B. separate Controller zur
Motorsteuerung. Wenn Du so viel vorhast, würde ich das ebenfalls tun.
Insgesamt würde ich allerdings erst einmal klein anfangen.
Ein Mikrocontroller, den Du gut beherrscht (schlimmstenfalls auch
den PI) und dann alle 4 Motoren ansteuern, Rotationssensoren
auslesen und dann weitersehen.

> So, ich bin gespannt auf euer Input.

Und wir sind gespannt auf Deine Fortschritte und vor allem auf Deine
Ausdauer.

Viele Grüße

Igel1


PS: evtl. wäre das Roboterforum "http://www.roboternetz.de"; ebenfalls 
eine Plattforum für Dich. Dort ist man an Deinem speziellen Thema 
Roboter noch etwas näher dran als hier.

von Franz R. (Gast)


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Schrittmotoren kann man unter anderen aus alten Nadeldruckern, 5,25" 
Floppylaufwerken beziehen.

Man kann sehr vieles aus dem E-Schrott verwenden,
Distanzmessung aus Fernbedienung und TSOP z.B.

Ich würde aber an deiner Stelle erstmal mit was einfachen anfangen.
Muss nicht unbedingt ein Rasberry Pi sein.

Ich bastel z.Zt an was ähnlichen allerdings mit dem Mega32.
und Wlan benutze ich den UART mit einen ESP8266.

Der hier ist aus Schrott, war mit einer meiner ersten 
Microcontrollerversuche.
https://www.youtube.com/watch?v=TYfIhrqZPVU

Programm ist einfach
Vorwärts, Anstossen, Zufallsgenerator 1 oder 0, entweder nach Links oder 
Rechts drehen, wiederholen
Im Video ist die Software noch buggy.

Räder sind Flaschendeckel mit Gummiband umklebt, bisschen Holz, Schalter 
aus dem Müll, Servos aus Elektroschrott (Elektronik und Anschlag 
entfernt)
L293D Motortreiber und Tiny2313 MCU mit 2Kb Flash.

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