BrickPi - Rainbow Unicorn: 15 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Wejdź do Czasu Covid i nauczania w schronisku i bez obozu letniego (najlepsza część roku nauczania!) Mam piątkowy "Klub" Lego, w którym są głównie chłopcy w wieku 8-10 lat. Ponieważ ten klub pojawia się po szkole, po tym, jak te dzieciaki są w szkole/po szkole przez 50 godzin tygodniowo, projekty Lego muszą być całkiem proste, a wiele projektów, które mogę znaleźć w Internecie, ma OGROMNY potencjał, ale nic, przez co większość dzieci może pracować. Ponieważ zawsze jestem zajęty, nigdy nie ma czasu, aby po prostu bawić się tymi projektami Lego… ale tego lata było inaczej. Znalazłem te Trotboty na DIYWalkers.com, które wyglądają niesamowicie jak galopujący koń! Dodaj tęczowy konkurs i oczywiście musiał to być tęczowy jednorożec!

Część rogu jednorożca była możliwa dzięki BrickPi firmy Dexter Industries. BrickPi łączy kompatybilną z Lego Mindstorm "czapkę" na Raspberry Pi, dzięki czemu można podłączyć silniki i czujniki Lego i stworzyć robota. Możesz także użyć Scratcha (i Pythona) do zaprogramowania swojego robota, co jest świetnym plusem dla dzieci. Próbowałem stworzyć zestaw planów budowania dla moich dzieci do użytku z BrickPi, podobny do instrukcji na NXTPrograms.com.

Róg tęczowego jednorożca wykorzystuje piny GPIO, które przechodzą od Raspberry Pi do Brick Pi. Miałem pewne problemy z jednym z przebijaków, Nicole z Dexter Industries bardzo pomogła! I tak narodził się Tęczowy Jednorożec. (Mogę spróbować zrobić Pegaza Tęczowego Jednorożca!)

Kieszonkowe dzieci

LEGO MINDSTORMS Zestaw podstawowy NXT (9797)

Zestaw edukacyjny LEGO MINDSTORMS (9695)

Dodatkowy czujnik ultradźwiękowy Lego Mindstorms

Albo:

• Zestaw startowy Brickpi, który zawiera czujnik Rasberry Pi, czujnik temperatury, wilgotności i ciśnienia, chociaż może być konieczne zakupienie większej liczby kabli, aby uruchomić sam RPi
• LUB

• Zestaw bazowy BrickPi3 PLUS

  Raspberry Pi 3 lub lepszy i wszystkie jego kable

• Upewnij się, że masz zestaw 8 baterii dołączony do BrickPi. Nie jestem pewien, czy możesz go zastąpić jednym z Amazon

KRÓTKIE radiatory, po 1, około 1/2" i 1/4" (mogą być zawarte w powyższym linku RPi) MUSZĄ być krótsze lub kolidują z BrickPi

Monitor HDMI

Bezprzewodowa mini klawiatura i panel dotykowy

Anoda RGB LED

4 przewody połączeniowe - ja użyłem 4, odciąłem jeden koniec i użyłem tylko żeńskiego, drugi lutowałem

Dystanse M2 - użyłem 7 dystansów 15mm z odpowiednimi nakrętkami i śrubami

Czyściki do fajek lub coś do zrobienia grzywy i ogona

Wiertarka obrotowa

Miło mieć

Pełnowymiarowa klawiatura i mysz - DUŻO łatwiejsze w programowaniu

Uniwersalny zasilacz sieciowy - aby zmniejszyć zużycie baterii potrzebnych do zaprogramowania wózka

Brokatowy lakier do paznokci!

Krok 1: Skonfiguruj BrickPi z Raspberry Pi

Jeśli chodzi o podstawową konfigurację, wyślę cię na strony internetowe, które opisują ich konfigurację, ponieważ są one znacznie jaśniejsze, niż mógłbym zrobić, a także po prostu są zbędne.

Uwaga: Aby uruchomić BrickPi, musisz użyć obrazu Raspian for Robots, który znajduje się na ich stronie, więc będziesz potrzebować oddzielnej karty SD o minimalnej pojemności 8G lub w pewnym momencie będziesz musiał nadpisać swoją kartę raspberry pi. Tak więc, zanim zainstalujesz Raspian na karcie SD, zgodnie z instrukcjami w „Podstawowej konfiguracji Raspberry Pi” poniżej, możesz zainstalować Raspian for Robots na karcie SD. Jest to starsza wersja Raspiana niż ta, która znajduje się na stronie raspberrypi.org, ale jest tam większość funkcji. Następnie pomiń część ładowania Raspian w podstawowej konfiguracji RPi.

Podstawowa konfiguracja Raspberry Pi według raspberrypi.org.

Zanim przejdziemy do konfiguracji BrickPi, musimy dodać kilka rzeczy, których będziemy potrzebować, ponieważ BrickPi zamyka RPi i nie można się do niego dostać bez rozebrania go na części

Radiatory RPi nie jest dostarczany z zainstalowanymi radiatorami. Obraz po lewej stronie pokazuje bez radiatorów, a obraz po prawej pokazuje, gdzie umieścić radiatory.

Krok 2: Konfiguracja Brick Pi i uwagi dotyczące pinów GPIO

Podstawowa konfiguracja BrickPi do późniejszego wykorzystania, jeśli chcesz!

Uwaga: jeśli zamierzasz używać BrickPi tak, jak jest, sugeruję umieszczenie go w przezroczystej plastikowej obudowie, która jest z nim dołączona. Nie jestem całkowicie zadowolony z przypadku, ponieważ nie jest zbyt zabawny ani nie jest łatwy do przymocowania do robota, ponieważ otwory nie są wykonane prawidłowo: nie zwężają się, jak robią to otwory na belkę lego. Ale to działa i będzie chronić. Jednak w tym projekcie użyjemy skrzynek Lego wykonanych dla RPi i zmodyfikowanych. Robimy to w następnym kroku.

Aby zapoznać się z wykorzystaniem nagłówka, zobacz Dexter Industries Forum, na którym można używać pinów GPIO.

Swoje spostrzeżenia umieściłem w pliku pdf The Useable BrickPi GPIO pins dołączony do tej instrukcji.

Krok 3: Dodaj 14-pinowe żeńskie złącze kątowe 2x7 (opcjonalnie) i BrickPi

Nieużywane piny na Raspberry PI, pod płytką Brickpi, można wykorzystać do innych rzeczy, ale są one tak blisko górnej płytki, że trudno włożyć zworki. Użyłem żeńskiego nagłówka 2x7 pod kątem prostym, aby je udostępnić. W tym projekcie nie używałem tego nagłówka. Użyłem tylko górnych nagłówków na płycie BrickPi, jak zobaczysz w dalszych sekcjach.

Ale WSZYSTKIE te nagłówki są dostępne do użytku, w przeciwieństwie do górnych nagłówków płyty BrickPi, z których niektóre są całkowicie niedostępne, a niektóre są używane tylko w określonych godzinach. Są 3 rzeczy, o które należy zadbać: Znalezione przeze mnie nagłówki kątowe 2x7 są zbyt duże, aby pasowały do nagłówka BrickPi. Musiałem użyć mojego narzędzia obrotowego z taśmą szlifierską, aby zeszlifować ją, aby pasowała, patrz pierwsze zdjęcie. Było BARDZO ciasno - o czym świadczy fakt, że prześwitują metalowe zęby. (2. zdjęcie). Przy wystarczającym zmieleniu nagłówek BrickPi będzie pasował (3. zdjęcie). Ponadto, jak widać na trzecim zdjęciu, port S2 znajduje się bezpośrednio nad pinami 2x7 pod kątem prostym. Nie pozwól, aby metalowe kołki dotykały metalowych części portu. Jeśli wciśniesz piny 2x7 do końca, porty USB utrzymają płytkę BrickPi na tyle wysoko, że piny nie dotykają żadnych metalowych elementów, ale i tak założyłem taśmę elektryczną. Nie wiem, jak długo to potrwa. Wreszcie, nagłówki oraz porty silnika i czujników utrzymują odstępy między BrickPi - RPi z 3 stron, ale biorąc pod uwagę moją grupę docelową (8-letnich chłopców) dodałem odstęp w rogu po prawej stronie karty SD. (4 zdjęcie)

Krok 4: Umieść BrickPi w etui Lego

Kupiłem ten futerał Lego w kolorze żółtym. Dolna część pięknie spasowała, natomiast część górnej musiałem wyciąć wiertarką obrotową, żeby można było wykorzystać porty BrickPi. Podoba mi się ten żółty futerał, ponieważ bezpiecznie trzyma Brick Pi.

Wpasowałem RPi w spód obudowy. To było dobrze dopasowane i wygodne. Teraz musimy odciąć część obudowy, aby zmieścić w niej BrickPi. Wsuń stronę, która powinna zamykać porty USB na porty silnikowe BrickPi i spójrz na drugi koniec. Zaznacz miejsce, w którym wykonasz cięcie nad wtyczką. Następnie wyciąć. Teraz musisz zaznaczyć i wyciąć każdą z pozostałych stron:

• nad pinami GPIO i portami po tej stronie
• nad 2 portami silnika nad portami USB
• nad pozostałymi portami po ostatniej stronie.

Na koniec musimy zaznaczyć i wywiercić otwory na dystanse M2.

Możesz także oznaczyć porty, aby wiedzieć, który jest który!

Krok 5: Stwórz swoją kreację Lego

Aby stworzyć mojego jednorożca BrickPi, użyłem większości instrukcji dla Hexapot Trotbota, jak pokazano na www.diywalkers.com. Warto przejrzeć tę stronę. Ich spacerowicze są NIESAMOWITE!

Zmieniłem niektóre instrukcje użytkowania z moimi dziećmi, aby nie używać metalowych prętów, których moje zestawy Lego oczywiście nie mają. Podam ci oryginalne linki, ale dołączę do tej instrukcji pdf z krokami, które podjąłem.

Krok 6: Tułów i silnik

Jak wspomniano powyżej, użyłem wersji Hexabot Trotbot. Zobacz TorsoSides.pdf, aby uzyskać ogólne instrukcje. Musisz zrobić 2 boki tułowia, lustrzane odbicia siebie. Korby są pokazane w CranksForLegs.pdf. Hexapod Walker, który kopiujemy, ma tylko jedną ramę tułowia i używa innego silnika, ale A) nie chciałem, aby jednorożec był tak szeroki i B) (i bądźmy prawdziwi: to jest prawdziwy powód) Nie miałem go tych silników.

Uwaga: miałem ograniczoną liczbę belek, wiele moich belek wciąż jest w szkole na robotach zbudowanych przez dzieci, nie są odkładane ze względu na szybkie zamykanie szkół, a pomimo 5 zestawów edukacyjnych NXT ta konstrukcja wykorzystuje DUŻO belek. Również belki bez kolców, których wymagają instrukcje Trotbota, są w większości szare. Moje kolorowe belki to starsze belki z kolcami. Więc użyłem głównie belek z ćwiekami, tak wielu kolorowych, jak tylko mogłem, aby uzyskać efekt "tęczy", z wyjątkiem sytuacji, gdy pasowanie było tak ciasne, że musiałem użyć belek bezkolcowych. Zobacz obraz, jak użyłem belek z kolcami.

Ponieważ miałem ograniczoną liczbę belek bez kolców, a nogi naprawdę potrzebowały wszystkiego, co miałem, użyłem wielu belek z kolcami. Dodali też kolor. Tylko kilka musiało być bez kolców, aby zmieścić się w ciasnych miejscach. Wreszcie, belki z kolcami na górze są niezbędne, aby można było nadbudować silnik i stworzyć platformę dla BrickPi.

Kolejną różnicą jest to, że użyłem ośek Lego, a nie metalowych prętów, jak widać na ostatnim zdjęciu. Oś to 8 z ogranicznikiem na końcu. Jest dużo miejsca na użycie belki o przekroju okrągłym 10 z tuleją na końcu. Spójrz na następną stronę, aby zobaczyć, jak podłączyć silnik.

Silnik

Silnik łączy się, jak pokazano, ze ŚRODKOWYM GÓRĄ tułowia, chociaż odwróciłem wszystko do góry nogami, aby można było zobaczyć, jak się układa. Aby zakończyć, będziesz musiał przytrzymać go na miejscu, umieszczając 2 belki z kolcami na górnej belce tułowia i przeciągając przez nie długą oś i mocowania silnika. Prawdopodobnie będziesz musiał to zmienić, gdy dojdziesz do dodawania BrickPi.

Krok 7: Nogi

Zobacz SimpleLegs.pdf, aby zbudować nogi. Musisz zrobić 4 z tych, 2 zestawy lustrzanych odbić, jak pokazałem na obrazku 4 gotowych nóg powyżej. (Znowu rozmycie, przepraszam.)

Zauważ, że trochę zmodyfikowałem nogi:

• Umieszczam kolorowe belki nabijane na górze, jak pokazano, zgodnie z tęczowym aspektem mojej kreacji.
• Pierwotna konstrukcja wymagała cięcia belek bez rozpórek, aby uzyskać bezrozpórkową belkę o 6 i 8 belkach dla każdej nogi. Zamiast tego, w przypadku belki 6 użyłem wygiętej belki bez rozpórki z jedną stroną z 6 otworami. W przypadku belki 8, po prostu umieściłem łącznik w ósmym otworze belki 9-otworowej.
• Ponieważ byłem ograniczony liczbą klocków Lego, które miałem w moich zestawach, nie miałem wystarczającej liczby pierścieni "D" do korb. Ale wszystko, czego potrzebowałem, to element 5-pierścieniowy z połączeniami osi na końcach i małym płaszczem - elementy wyglądające na wieszaki działają pięknie.

Korby wymagają trochę wyjaśnienia. Dwa zdjęcia boków tułowia pokazują różne kątowe ustawienia korb. 2 „wieszaki” znajdują się z przodu, a 2 „D” z tyłu. Obraz przedstawiający zarówno tułów, jak i 2 nogi, pokazuje, jak połączyć nogi z korbami: Górna strona nóg znajduje się na dole rysunku, a 2 szare wystające osie zostaną wstawione w wolny koniec 5- stronie korb. Zdjęcie od góry tułowia pokazuje, jak przymocujesz górną część nogi do tułowia: przesuniesz wysuniętą oś przez trzeci otwór od końca 2 górnych belek.

Krok 8: Dodaj BrickPi, to klocki wspierające, przetestuj usztywnienie i test silnika

"ładowanie="leniwe"

Podłącz kolory LED do tych pinów:

• GPIO17 - pin 11 - czerwone światło
• GPIO23 - pin 16 - zielone światło
• GPIO27 - pin 13 - niebieskie światło
• pin 1 łączy się z nogą + diody LED RGB

Zdjęcie przedstawia głowę jednorożca. Mój sprzęt fotograficzny (telefon) i wiedza na temat jego obsługi nie dają dobrych zdjęć - to najlepszy sposób, w jaki mogę pokazać, jak tuba zmienia kolory.