BrickPi - Rainbow Unicorn: 15 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

زمان آموزش Covid و سرپناه در محل را وارد کنید و اردوی تابستانی نداشته باشید (بهترین بخش سال آموزشی!) من یک "باشگاه" جمعه لگو دارم ، که بیشتر پسران 8 تا 10 ساله در آن حضور دارند. از آنجایی که این باشگاه پس از 50 ساعت درس خواندن این بچه ها در مدرسه/بعد از مدرسه در هفته اتفاق می افتد ، پروژه های لگو باید بسیار رو به جلو باشد و بسیاری از پروژه هایی که می توانم در وب پیدا کنم دارای پتانسیل عظیمی هستند ، اما هیچ چیز اکثر بچه ها نمی توانند از طریق آن کار کنند. از آنجا که من همیشه مشغول هستم ، هیچ زمانی برای بازی با این پروژه های لگو وجود ندارد … اما تابستان امسال متفاوت بود. من این Trotbots را در DIYWalkers.com پیدا کردم که به طرز شگفت انگیزی شبیه اسب در حال حرکت است! مسابقه رنگین کمان را اضافه کنید ، و البته ، باید یک اسب شاخ رنگین کمان بود!

قسمت شاخ شاخدار توسط BrickPi توسط Dexter Industries امکان پذیر شد. BrickPi یک "کلاه" سازگار با Lego Mindstorm را بر روی Raspberry Pi ترکیب می کند تا بتوانید موتورها و سنسورهای Lego را به هم متصل کرده و یک ربات ایجاد کنید. همچنین می توانید از Scratch (و Python) برای برنامه ریزی ربات خود استفاده کنید که این یک امتیاز عالی برای کودکان است. من سعی کرده ام مجموعه ای از برنامه های ساختمانی را برای فرزندانم برای استفاده از BrickPi ، مشابه دستورالعمل های NXTPrograms.com تنظیم کنم.

شاخ تک شاخ رنگین کمان از پین های GPIO استفاده می کند که از Raspberry Pi به Brick Pi منتقل می شود. من با یکی از پین ها مشکل داشتم ، نیکول از صنایع دکستر خیلی کمک کرد! و بدین ترتیب تک شاخ رنگین کمان متولد شد. (من ممکن است سعی کنم پگاسوس Rainbow Unicorn Pegasus بسازم!)

تدارکات

LEGO MINDSTORMS Education NXT Base Set (9797)

مجموعه منابع آموزشی LEGO MINDSTORMS (9695)

یک سنسور التراسونیک Lego Mindstorms اضافی

یا:

• Brickpi Starter Kit ، که شامل رزبری پای ، سنسور دما ، رطوبت و فشار است ، اگرچه ممکن است برای اجرای RPi خود به کابلهای بیشتری نیاز داشته باشید
• یا

• BrickPi3 Base kit PLUS

  رزبری پای 3 یا بهتر و همه کابل های آن

• مطمئن شوید که بسته باتری 8 موجود در BrickPi را دارید. مطمئن نیستم که بتوانید آن را با آمازون جایگزین کنید

سینک های حرارتی کوتاه ، 1 عدد ، حدود 1/2 اینچ و 1/4 اینچ (ممکن است در پیوند RPi بالا موجود باشد) آنها باید کوتاهتر باشند یا با BrickPi تداخل داشته باشند

مانیتور HDMI

مینی صفحه کلید بی سیم و صفحه لمسی

LED آند RGB

4 سیم جامپر - من از 4 استفاده کردم ، یک سر آن را قطع کردم و فقط از انتهای زن استفاده کردم ، و سر دیگر را لحیم کردم

استندهای M2 - من از 7 پایه 15 میلی متری با مهره و پیچ مناسب استفاده کردم

لوله پاک کن یا چیزی برای ایجاد یال و دم

مته روتاری

داشتنش خوبه

صفحه کلید و ماوس با اندازه کامل - برنامه نویسی با آنها بسیار ساده تر است

آداپتور AC جهانی - برای کاهش باتری های مورد نیاز برای برنامه ریزی کامیون خود

لاک ناخن براق!

مرحله 1: BrickPi را با Raspberry Pi راه اندازی کنید

با تنظیمات اولیه ، من شما را به وب سایت هایی که تنظیمات آنها را توصیف می کند می فرستم ، زیرا آنها بسیار واضح تر از آنچه من می توانم ایجاد کنم و همچنین اضافی هستند.

توجه: برای اجرای BrickPi ، باید از تصویر Raspian for Robots که در سایت آنها قرار دارد استفاده کنید ، بنابراین یا به حداقل کارت SD حداقل 8G احتیاج دارید یا در مقطعی باید بر روی کارت pi تمشک خود بنویسید. بنابراین ، قبل از نصب Raspian بر روی کارت SD خود مطابق دستورالعمل "تنظیم اولیه رزبری پای" در زیر ، می توانید Raspian for Robots را بر روی کارت SD خود نصب کنید. این یک نسخه قدیمی تر از Raspian نسبت به آنچه در وب سایت raspberrypi.org است است ، اما بیشتر قابلیت ها وجود دارد. سپس فقط قسمت بارگذاری Raspian از تنظیمات Basic RPi را رد کنید.

تنظیمات اولیه Raspberry Pi طبق raspberrypi.org.

قبل از شروع به راه اندازی BrickPi ، باید مواردی را که لازم داریم اضافه کنیم زیرا BrickPi RPi را می بندد و بدون جدا کردن آن نمی توانید به آن برسید.

هیت سینک ها RPi با هیت سینک نصب نمی شود. تصویر سمت چپ بدون هیت سینک و تصویر سمت راست محل قرارگیری هیت سینک ها را نشان می دهد.

مرحله 2: راه اندازی Brick Pi و یادداشت ها در پین های GPIO

در صورت انتخاب ، راه اندازی اولیه BrickPi برای استفاده بعدی!

توجه: اگر قصد دارید از BrickPi به شکل فعلی استفاده کنید ، پیشنهاد می کنم آن را در محفظه پلاستیکی شفافی که همراه آن است قرار دهید. من از پرونده کاملاً راضی نیستم ، زیرا بسیار سرگرم کننده نیست و به راحتی نمی توان آن را به ربات متصل کرد ، زیرا سوراخ ها کاملاً درست نیستند: آنها مانند سوراخ های پرتو لگو مخروط نمی شوند. اما کار می کند و محافظت می کند. با این حال ، برای این پروژه ما قصد داریم از موارد Lego ساخته شده برای RPi و اصلاح شده استفاده کنیم. ما در مرحله بعد این کار را انجام می دهیم.

برای خلاصه استفاده از سرصفحه ، به انجمن صنایع Dexter مراجعه کنید که در آن می توان از پین های GPIO استفاده کرد.

من احترام خود را در فایل pdf پین های قابل استفاده BrickPi GPIO که به این دستورالعمل پیوست شده است ، قرار داده ام.

مرحله 3: سرصفحه زن 2 گوشه 7 پین 14 زاویه راست (اختیاری) و BrickPi را اضافه کنید

پین های Raspberry PI ، زیر برد Brickpi که استفاده نمی شوند ، می توانند برای موارد دیگر استفاده شوند ، اما آنقدر به صفحه بالایی نزدیک هستند که قرار دادن کابل های بلوز دشوار است. من از هدر زن با زاویه راست 2x7 برای در دسترس قرار دادن آنها استفاده کردم. برای این پروژه ، من از این سربرگ استفاده نکرده ام. من فقط از سربرگ های بالای صفحه BrickPi استفاده کردم ، همانطور که در بخشهای بعدی مشاهده خواهید کرد.

اما همه این سرصفحه ها بر خلاف سرصفحه های بالای صفحه BrickPi برای استفاده در دسترس هستند ، برخی از آنها کاملاً محدود هستند ، برخی از آنها فقط در زمانهای خاصی استفاده می شوند. 3 نکته وجود دارد که باید از آنها مراقبت کرد: سرصفحه های 2x7 با زاویه راست که پیدا کردم بسیار بزرگتر از آن هستند که بتوانند با سرصفحه BrickPi هماهنگ شوند. من مجبور شدم از ابزار دوار خود با باند سنباده برای خرد کردن آن استفاده کنم ، تصویر اول را ببینید. بسیار محکم بود - همانطور که در آن دیده می شود که نوارهای فلزی از طریق آن نمایان می شوند. (تصویر دوم) با سنگ زنی کافی ، سربرگ BrickPi مناسب خواهد بود (تصویر سوم). همچنین ، همانطور که در تصویر سوم مشاهده می کنید ، درگاه S2 بلافاصله بالای پین های 2x7 با زاویه راست قرار دارد. اجازه ندهید پین های فلزی قسمت های فلزی درگاه را لمس کنند. اگر پین های 2x7 را تا انتها فشار دهید ، پورت های USB تخته BrickPi را آنقدر بالا نگه می دارند که پین ها به هیچ قطعه فلزی برخورد نمی کنند ، اما به هر حال من نوار برقی را روی آن قرار می دهم. نمی دانم چقدر طول می کشد. سرانجام ، سرفصل ها و پورت های موتور و سنسور فاصله BrickPi - RPi را از 3 طرف حفظ می کنند ، اما با توجه به مخاطبان مورد نظر (پسران 8 ساله) ، من در گوشه سمت راست کارت SD یک توقف اضافه کردم. (تصویر چهارم)

مرحله 4: BrickPi را در یک مورد Lego قرار دهید

من این کیف لگو را با رنگ زرد خریدم. قسمت پایینی آن به زیبایی جا خوش کرد ، در حالی که من مجبور بودم قسمت های بالایی را با مته دوار برش دهم تا از پورت های BrickPi استفاده شود. من این کیس زرد رنگ را دوست دارم زیرا Brick Pi را محکم نگه می دارد.

من RPi را در قسمت زیر کیس جا می دهم. تناسب خوبی داشت و محکم بود. حالا باید قسمتی از بدنه را برش دهیم تا بتوانیم BrickPi را در آن جا دهیم. لبه ای را که باید پورت های USB را روی پورت های موتور BrickPi قرار دهد ، بکشید و به سر دیگر آن نگاه کنید. علامت گذاری کنید که کجا بر روی پریز برق قطع می کنید. سپس برش دهید. حالا باید هر طرف دیگر را علامت زده و برش دهید:

• روی پین های GPIO و پورت های آن طرف
• بیش از 2 پورت موتور بالای پورت USB
• بر روی درگاه های باقی مانده در آخرین طرف.

در نهایت ، ما باید علامت گذاری و سوراخ هایی را برای موانع M2 ایجاد کنیم.

همچنین ممکن است بخواهید پورت ها را علامت گذاری کنید تا بدانید کدام کدام است!

مرحله 5: لگو خود را ایجاد کنید

برای ایجاد BrickPi Unicorn من ، بیشتر دستورالعمل های Hexapot Trotbot را که در www.diywalkers.com نشان داده شده است ، استفاده کردم. این سایت ارزش دیدن را دارد. پیاده روی آنها شگفت انگیز است!

من بعضی از دستورالعمل های استفاده را با بچه هایم تغییر دادم تا از میله های فلزی که البته لگوهای من ندارند ، استفاده نکنم. من پیوندهای اصلی را به شما می دهم ، اما در این دستورالعمل ، pdf مراحلی را که انجام دادم ، شامل می شود.

مرحله 6: تنه و موتور

همانطور که در بالا ذکر شد ، من از ساختار Hexabot Trotbot استفاده کردم. برای راهنمایی های کلی به TorsoSides.pdf مراجعه کنید. شما باید 2 طرف نیم تنه ، تصاویر آینه از یکدیگر بسازید. لنگ ها در CranksForLegs.pdf نشان داده می شوند. Hexapod Walker که ما از آن کپی می کنیم فقط دارای یک قاب تنه است و از موتور متفاوتی استفاده می کند ، اما A) من تکشاخ را به این اندازه نمی خواستم و B) (و بیایید واقعی شویم: این دلیل واقعی است) من یکی نداشتم از آن موتورها

توجه: تعداد محدودی پرتو داشتم ، بسیاری از تیرهای من هنوز در مدرسه با روبات های ساخته شده در مدرسه هستند ، به دلیل تعطیلی سریع مدرسه کنار گذاشته نمی شوند ، و با وجود 5 کیت آموزشی NXT ، این ساختمان از تیرهای زیادی استفاده می کند به همچنین ، تیرهای بدون گل میخ ، که من از دستورالعمل Trotbot درخواست می کنم بیشتر خاکستری هستند. تیرهای رنگی من تیرهای میخ قدیمی هستند. بنابراین من بیشتر از تیرهای میخ دار ، تا آنجا که می توانستم برای اثر "رنگین کمان" استفاده کردم ، مگر در مواردی که تناسب بسیار نزدیک بود و مجبور بودم از ناودانی استفاده کنم. نحوه استفاده از تیرهای پرچین را در تصویر مشاهده کنید.

از آنجا که تعداد محدودی تیرآهن بدون گل میخ داشتم و پاها واقعاً به هر چیزی که داشتم نیاز داشتم ، از تیرهای میخ دار زیادی استفاده کردم. همچنین ، آنها رنگ اضافه کردند. فقط تعداد کمی وجود داشت که باید بدون گل میخ باشند تا در نقاط تنگ قرار بگیرند. سرانجام ، تیرهای میخ دار در بالا لازم است تا بتوانید بر روی موتور قرار بگیرید تا بستری برای BrickPi ایجاد کنید.

تفاوت دیگر این است که من از محورهای لگو استفاده کردم ، نه میله های فلزی همانطور که در عکس آخر نشان داده شده است. محور 8 است که در انتهای آن توقف وجود دارد. فضای زیادی برای استفاده از یک پرتو معمولی 10 با یک بوش در انتها وجود دارد. برای مشاهده نحوه اتصال موتور به صفحه بعدی نگاه کنید.

موتور

موتور همانطور که به قسمت بالای نیم تنه نشان داده می شود متصل می شود ، اگرچه من همه چیز را وارونه کرده ام تا بتوانید نحوه خطوط آن را ببینید. برای اتمام کار ، باید آن را با قرار دادن 2 تیر پرچین روی تیر بالای تنه و عبور یک محور بلند از طریق آنها و پایه های موتور ، در محل خود نگه دارید. احتمالاً هنگام افزودن BrickPi باید این مورد را جابجا کنید.

مرحله 7: پاها

برای ساختن پاها به SimplifiedLegs.pdf مراجعه کنید. شما باید 4 عدد از این ، 2 مجموعه تصویر آینه ای تهیه کنید ، همانطور که در تصویر 4 پایه تمام شده در بالا نشان داده ام. (باز هم مبهم ، متاسفم.)

توجه داشته باشید که من پاها را کمی تغییر دادم:

• مطابق تصویر جنبه رنگین کمان خلقتم ، تیرهای پرچین رنگارنگ را در بالا قرار دادم.
• ساختار اصلی شامل برش تیرهای بدون گل میخ بود تا برای هر پا یک پرتو 6 و 8 تیر بدون گل میخ ایجاد کند. به جای آن ، برای پرتو 6 تایی از یک تیر بدون خم خم با یک طرف 6 سوراخ استفاده کردم. برای پرتو 8 ، من فقط اتصال دهنده را در هشتمین سوراخ یک پرتو 9 سوراخ قرار دادم.
• از آنجا که من با تعداد قطعات لگو که در کیت هایم داشتم محدود بودم ، قطعات حلقه "D" کافی برای میل لنگ نداشتم. اما تنها چیزی که نیاز داشتم یک قطعه 5 حلقه با اتصالات محور در انتها و کت کوچک بود قطعات با ظاهر برجسته به زیبایی کار می کنند.

پیچ ها نیاز به کمی توضیح دارند. 2 تصویر از کناره های تنه تنظیمات زاویه دار مختلف میل لنگ را نشان می دهد. 2 "چوب لباسی" در جلو و 2 "D" در عقب هستند. تصویری که هر دو نیم تنه و 2 پا را نشان می دهد نحوه اتصال پاها را به هم نشان می دهد: قسمت بالای پاها در پایین تصویر قرار دارد و 2 محور خاکستری که به هم چسبیده اند در انتهای آزاد 5 قرار داده می شود. کنار میل لنگ ها عکسی که از بالای تنه نشان داده می شود نحوه اتصال بالای ساق پا به تنه را نشان می دهد: محور کشیده شده را از انتهای 2 تیر بالا به سوراخ سوم فشار می دهید.

مرحله 8: BrickPi ، It آجرهای پشتیبانی ، تست مهاربندی و تست موتور را اضافه کنید

"loading =" تنبل"

رنگ های LED را به این پین ها وصل کنید:

• GPIO17 - پین 11 - چراغ قرمز
• GPIO23 - پین 16 - چراغ سبز
• GPIO27 - پین 13 - نور آبی
• پین 1 به + پایه LED RGB متصل می شود

تصویر سر تک شاخ را نشان می دهد. تجهیزات عکاسی من (تلفن من) و دانش من در مورد نحوه استفاده از آن عکس های خوبی ایجاد نمی کند - این بهترین راهی است که من می توانم نشان دهم که چگونه شاخ تغییر رنگ می دهد.