BrickPi - Rainbow Unicorn: 15 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Въведете времето за преподаване на Covid и Shelter-in-Place и без летен лагер (най-добрата част от учебната година!) Имам петъчен Lego "Club", с предимно 8-10 годишни момчета. Тъй като този клуб се появява след училище, след като тези деца са били в училище/след училище по 50 часа седмично, проектите на Lego трябва да са доста ясни и много от проектите, които мога да намеря в мрежата, имат ОГРОМЕН потенциал, но нищо от повечето деца не може да работи. Тъй като съм винаги зает, никога няма време да си играя само с тези проекти на Lego … но това лято беше различно. Намерих тези Trotbots на DIYWalkers.com, които приличат невероятно на галопиращ кон! Добавете към конкурса Rainbow и, разбира се, трябваше да е еднорог от дъга!

Частта от рога на еднорога стана възможна от BrickPi от Dexter Industries. BrickPi комбинира "шапка", съвместима с Lego Mindstorm, над Raspberry Pi, така че можете да включите Lego двигателите и сензорите и да създадете робот. Можете също да използвате Scratch (и Python), за да програмирате вашия робот, което е чудесен плюс за децата. Опитвах се да създам набор от строителни планове за децата си, които да използват с BrickPi, подобно на инструкциите в NXTPrograms.com.

Рогът на еднорога на дъгата използва GPIO щифтовете, които преминават от Raspberry Pi до Brick Pi. Имах някои проблеми с един от щифтовете за преминаване, Никол от Dexter Industries помогна толкова много! И така се ражда Дъговият еднорог. (Може да се опитам да направя Pegasus Rainbow Unicorn!)

Консумативи

LEGO MINDSTORMS Education NXT Базов комплект (9797)

LEGO MINDSTORMS Комплект ресурси за образование (9695)

Допълнителен ултразвуков сензор Lego Mindstorms

Или:

• Brickpi Starter Kit, който включва Rasberry Pi, сензор за температура, влажност и налягане, въпреки че може да се наложи да закупите повече кабели, за да стартирате RPi самостоятелно
• ИЛИ

• BrickPi3 Базов комплект PLUS

  Raspberry Pi 3 или по -добър и всичките му кабели

• Уверете се, че имате 8 батерии, включени в BrickPi. Не съм сигурен, че можете да го замените с такъв от Amazon

КРАТКИ радиатори, по 1, около 1/2 "и 1/4" (може да са включени в връзката RPi по -горе) ТРЯБВА да са по -късите или да пречат на BrickPi

HDMI монитор

Безжична мини клавиатура и тъчпад

Аноден RGB LED

4 джъмперни проводника - използвах 4, отрязах единия край и използвах само женския край, запоявайки другия

Стойки M2 - Използвах 7 15 -милиметрови стойки със съответните гайки и винтове

Почистващи средства за тръби или нещо подобно за грива и опашка

Ротационна бормашина

Приятно е да имаш

Пълноразмерна клавиатура и мишка - МНОГО по -лесно за програмиране

Универсален променливотоков адаптер - за намаляване на батериите, необходими за програмиране на вашия камион

Блестящи лакове за нокти!

Стъпка 1: Настройте BrickPi с Raspberry Pi

Поради основната настройка, ще ви изпратя на уебсайтовете, които описват тяхната настройка, защото те са много по -ясни, отколкото бих могъл да направя, както и просто са излишни.

Забележка: За да стартирате BrickPi, ще трябва да използвате изображението Raspian for Robots, което е на техния сайт, така че или ще имате нужда от отделна минимална SD карта от 8G или в един момент ще трябва да пишете върху вашата малинова pi карта. Така че, преди да инсталирате Raspian на вашата SD карта, както е указано в „Основна настройка на Raspberry Pi“по -долу, можете да инсталирате Raspian за роботи на вашата SD карта. Това е по -стара версия на Raspian от тази на уеб сайта на raspberrypi.org, но по -голямата част от функционалността е там. След това просто пропуснете зареждащата част на Raspian от основната настройка на RPi.

Основна настройка на Raspberry Pi според raspberrypi.org.

Преди да преминем към настройката на BrickPi, трябва да добавим някои неща, които ще ни трябват, защото BrickPi затваря RPi и не можете да стигнете до него, без да го разглобите

Радиатори RPi не идва с инсталирани радиатори. Изображението вляво показва без радиатори, а изображението вдясно показва къде да поставите радиаторите.

Стъпка 2: Настройка на Brick Pi и бележки за GPIO щифтовете

Основна настройка на BrickPi за по -късна употреба, ако решите!

Забележка: ако ще използвате BrickPi такъв, какъвто е, предлагам да го поставите в прозрачната пластмасова кутия, която се доставя с него. Не съм напълно доволен от случая, тъй като не е много забавен, нито е лесно да се прикрепи към робота, тъй като дупките не са направени съвсем правилно: те не се стесняват, както правят отворите на Lego гредата. Но тя работи и ще защити. За този проект обаче ще използваме Lego калъфи, направени за RPi и модифицирани. Правим това в следващата стъпка.

За обобщение на използването на заглавката вижте Dexter Industries Forum, на който могат да се използват GPIO щифтове.

Сложих своите забележки в pdf файла на Useable BrickPi GPIO, прикрепен към тази инструкция.

Стъпка 3: Добавете своя 2x7 14-пинов женски хедър под прав ъгъл (по избор) и BrickPi

Щифтовете на Raspberry PI, под платката Brickpi, които не се използват, могат да се използват за други неща, но те са толкова близо до горната платка, че е трудно да се вмъкнат джъмперните кабели. Използвах 2x7 женска заглавка под прав ъгъл, за да ги направя достъпни. За този проект не съм използвал тази заглавка. Използвах само горните заглавки на дъската BrickPi, както ще видите в следващите раздели.

Но ВСИЧКИ тези заглавки са достъпни за използване, за разлика от горните заглавки извън платката BrickPi, някои от които са напълно забранени, някои от които се използват само в определени моменти. Има 3 неща, за които трябва да се погрижите: 2x7 правоъгълните заглавки, които открих, са твърде големи, за да се поберат с заглавката BrickPi. Трябваше да използвам моя въртящ се инструмент с лентата за шлайфане, за да го смила, за да пасне, вижте първата снимка. Беше МНОГО стегнат - както се вижда от факта, че металните зъбци се виждат напротив. (Втора снимка). При достатъчно смилане, заглавката BrickPi ще се побере (3 -та снимка). Също така, както можете да видите от третата снимка, портът S2 е непосредствено над щифтовете за прав ъгъл 2x7. Не позволявайте металните щифтове да докосват металните части на порта. Ако натиснете 2x7 щифта надолу докрай, USB портовете държат платката BrickPi достатъчно високо, така че щифтовете да не докосват никакви метални парчета, но все пак слагам електрическа лента. Не знам колко време ще продължи. И накрая, заглавките и портовете на двигателя и сензора запазват разстоянието BrickPi - RPi от 3 страни, но като се има предвид моята целева аудитория (8 -годишни момчета), добавих отстъпление в ъгъла вдясно от SD картата. (Четвърта снимка)

Стъпка 4: Поставете BrickPi в Lego калъф

Купих този калъф Lego в жълто. Долната му част се вписваше красиво, докато трябваше да отрежа части от горната част с въртящата се бормашина, за да могат да се използват портовете BrickPi. Харесва ми този жълт калъф, защото държи здраво Brick Pi.

Поставям RPi в долната част на кутията. Беше добре прилепнал и прилепнал. Сега трябва да отрежем част от корпуса, за да можем да поставим BrickPi в него. Плъзнете страната, която трябва да обхваща USB портовете, надолу над моторните портове BrickPi и погледнете другия край. Маркирайте къде ще направите разрязване на щепсела. След това изрежете. Сега трябва да маркирате и изрежете всяка от другите страни:

• над пиновете GPIO и портовете от тази страна
• над 2 -те моторни порта над USB портовете
• над останалите портове от последната страна.

И накрая, трябва да маркираме и пробием дупки за противостоянията на М2.

Може също да искате да маркирате портовете, за да знаете кой е кой!

Стъпка 5: Направете вашето Lego Creation

За да създам моя BrickPi Unicorn, използвах повечето от инструкциите за Hexapot Trotbot, както е показано на www.diywalkers.com. Този сайт си заслужава да бъде разгледан. Техните проходилки са УДИВИТЕЛНИ!

Промених някои от инструкциите за употреба с децата си и за да не използвам металните пръти, които моите Lego комплекти, разбира се, нямат. Ще ви дам оригиналните връзки, но ще включа в тази инструкция pdf файл на стъпките, които предприех.

Стъпка 6: Торс и двигател

Както бе посочено по -горе, използвах Hexabot Trotbot билда. Вижте TorsoSides.pdf за общите инструкции. Трябва да направите 2 страни на торса, огледални образи един на друг. Манивелите се показват в CranksForLegs.pdf. Hexapod Walker, който копираме, има само една рамка на торса и използва различен двигател, но А) не исках еднорога толкова широк и Б) (и нека да станем истински: това е истинската причина) нямах такъв от тези двигатели.

Забележка: Имах ограничен брой греди, много от моите греди все още са в училище на роботи, създадени от деца, не са прибрани поради бързото затваряне на училище, и въпреки 5 образователни комплекта NXT, тази конструкция използва МНОГО греди. Също така гредите без шипове, за които изисквам инструкциите на Trotbot, са предимно сиви. Моите цветни греди са по -старите греди. Затова използвах предимно греди с шипове, колкото е възможно повече цветни за ефекта на "дъгата", с изключение на мястото, където прилягането беше толкова близо, че трябваше да използвам безшипове. Вижте изображението за това как използвах шипованите греди.

Тъй като имах ограничен брой греди без шипове и краката наистина се нуждаеха от всичко, което имах, използвах много греди с шипове. Освен това те добавиха цвят. Имаше само няколко, които трябваше да бъдат без шипове, за да се поберат в тесни места. И накрая, гредите с шипове отгоре са необходими, за да можете да се натрупате върху двигателя, за да направите платформа за BrickPi.

Друга разлика е, че използвах оси на Lego, а не метални пръти, както е показано на последната снимка. Оста е 8 с ограничител в края. Има много място за използване на регуларна греда с 10 втулки в края. Погледнете следващата страница, за да видите как да прикрепите двигателя.

Мотора

Двигателят се свързва, както е показано на СРЕДНИЯ ВЪРХ на торса, въпреки че обърнах всичко с главата надолу, за да можете да видите как се нарежда. За да завършите, ще трябва да го задържите на място, като поставите 2 греди с шипове върху горната греда на торса и прокарате дълга ос през тях и опорите на двигателя. Вероятно ще трябва да преместите това, когато добавите BrickPi.

Стъпка 7: Крака

Вижте SimplifiedLegs.pdf за изграждане на краката. Трябва да направите 4 от тези 2 комплекта огледални изображения, както показах на изображението на 4 -те завършени крака по -горе. (Отново замъглено, съжалявам.)

Обърнете внимание, че малко промених краката:

• Поставих пъстри цветни греди в горната част, както е показано в съответствие с аспекта на дъгата на моето творение.
• Оригиналната конструкция изискваше изрязване на греди без шипове, за да се направят 6-гредова и 8-гредова греда за всеки крак. Вместо това, за 6-лъча използвах огъната греда без шипове с една страна с 6 отвора. За 8-лъча просто сложих конектора в 8-мия отвор на гредата с 9 дупки.
• Тъй като бях ограничен от броя на Lego парчетата, които имах в комплектите си, нямах достатъчно парчета пръстени "D" за манивелите. Но всичко, от което се нуждаех, беше парче с 5 пръстена с връзки на осите по краищата и малкото палто -закачалки изглеждащи парчета работят красиво.

Манивелите се нуждаят от малко обяснение. Двете изображения на страните на торса показват различните ъглови настройки на манивелите. Двете "закачалки" са отпред, а 2 "D" са отзад. Изображението, показващо както торса, така и 2 крака, показва как да свържете краката към коляното си: Горната страна на краката е в долната част на картината и двете сиви оси, стърчащи нагоре, ще бъдат вмъкнати в свободния край на 5- отстрани на манивелите. Снимката, показваща от горната част на торса, показва как прикрепяте горната част на крака към торса: ще избутате разширената ос през 3 -та дупка от края на 2 -те горни греди.

Стъпка 8: Добавете BrickPi, това са тухли за поддръжка, тестови опори и двигателен тест

"loading =" мързелив"

Свържете светодиодните цветове към тези щифтове:

• GPIO17 - щифт 11 - червена светлина
• GPIO23 - щифт 16 - зелена светлина
• GPIO27 - щифт 13 - синя светлина
• щифт 1 се свързва с + крака на RGB LED

Изображението показва главата на еднорога. Моето фотографско оборудване (телефонът ми) и знанията ми как да го използвам не правят добри снимки - това е най -добрият начин да покажа как клаксонът променя цветовете.