BrickPi - Rainbow Unicorn - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Betreed de tijd van Covid en Shelter-in-Place onderwijs en geen zomerkamp (beste deel van het leerjaar!) Ik heb een vrijdag Lego "Club", met voornamelijk 8-10-jarige jongens. Aangezien deze club in naschoolse opvang plaatsvindt nadat deze kinderen 50 uur per week op school/naschoolse school zijn geweest, moeten de Lego-projecten vrij eenvoudig zijn en veel van de projecten die ik op internet kan vinden, hebben een ENORM potentieel, maar niets waar de meeste kinderen doorheen konden werken. Omdat ik altijd bezig ben, is er nooit tijd om gewoon met deze Lego-projecten te spelen… maar deze zomer was anders. Ik vond deze Trotbots op DIYWalkers.com die er verbazingwekkend uitzien als een galopperend paard! Voeg de Rainbow Contest toe en het moest natuurlijk een regenboogeenhoorn zijn!

Het eenhoornhoorngedeelte is mogelijk gemaakt door de BrickPi van Dexter Industries. De BrickPi combineert een Lego Mindstorm-compatibele "hoed" over een Raspberry Pi, zodat je de Lego-motoren en -sensoren kunt aansluiten en een robot kunt maken. Je kunt ook Scratch (en Python) gebruiken om je robot te programmeren, wat een groot pluspunt is voor kinderen. Ik heb geprobeerd een set bouwplannen op te stellen voor mijn kinderen om te gebruiken met de BrickPi, vergelijkbaar met de instructies op NXXTPrograms.com.

De regenbooghoornhoorn gebruikt de GPIO-pinnen die van de Raspberry Pi naar de Brick Pi gaan. Ik had wat problemen met een van de pass-through-pinnen, Nicole van Dexter Industries heeft ZO veel geholpen! En zo werd de Regenboog Eenhoorn geboren. (Misschien probeer ik een Rainbow Unicorn Pegasus te maken!)

Benodigdheden

LEGO MINDSTORMS Education NXT-basisset (9797)

LEGO MINDSTORMS Educatieve bronnenset (9695)

Een extra Lego Mindstorms Ultrasone sensor

Of:

• Brickpi Starter Kit, die een Rasberry Pi, temperatuur-, vochtigheids- en druksensor bevat, hoewel je mogelijk meer kabels moet kopen om je RPi alleen te laten werken
• OF

• BrickPi3 Basiskit PLUS

  Raspberry Pi 3 of beter en al zijn kabels

• Zorg ervoor dat je het 8-batterijpakket hebt dat bij de BrickPi wordt geleverd. Ik weet niet zeker of je het kunt vervangen door een van Amazon

KORTE koellichamen, 1 elk, ongeveer 1/2" en 1/4" (kan worden opgenomen in RPi-link hierboven) Het MOETEN de kortere zijn of ze interfereren met de BrickPi

HDMI-monitor

Draadloos minitoetsenbord en touchpad

Anode RGB-led

4 jumperdraden - ik heb er 4 gebruikt, het ene uiteinde afgesneden en alleen het vrouwelijke uiteinde gebruikt, het andere gesoldeerd

M2 afstandhouders - Ik heb 7 afstandhouders van 15 mm gebruikt met de juiste moeren en schroeven

Pijpenragers of iets om de manen en staart te maken

Roterende boor:

Goed om te hebben

Toetsenbord en muis op volledig formaat - VEEL eenvoudiger om mee te programmeren

Universele AC-adapter - om batterijen te besparen die nodig zijn om uw truck te programmeren

Glitter nagellak!

Stap 1: Stel de BrickPi in met de Raspberry Pi

Voor de basisconfiguratie ga ik je naar de websites sturen die hun installatie beschrijven, omdat ze veel duidelijker zijn dan ik zou kunnen maken en ook gewoon overbodig zijn.

Opmerking: om de BrickPi uit te voeren, moet je de afbeelding van Raspian for Robots op hun site gebruiken, dus je hebt een aparte SD-kaart van minimaal 8G nodig of je moet op een gegeven moment over je Raspberry Pi-kaart schrijven. Dus voordat je Raspian op je SD-kaart installeert volgens de instructies in de "Basic Raspberry Pi setup" hieronder, zou je Raspian for Robots op je SD-kaart kunnen installeren. Het is een oudere versie van Raspian dan die op de raspberrypi.org-website, maar de meeste functionaliteit is aanwezig. Sla dan gewoon het Raspian-laadgedeelte van de Basic RPi-setup over.

Basis Raspberry Pi-configuratie volgens raspberrypi.org.

Voordat we verder gaan met de BrickPi-configuratie, moeten we een aantal dingen toevoegen die we nodig hebben, omdat de BrickPi de RPi sluit en je er niet bij kunt zonder hem uit elkaar te halen

Koellichamen De RPi wordt niet geleverd met geïnstalleerde koellichamen. De afbeelding links toont zonder koellichamen en de afbeelding rechts laat zien waar de koellichamen moeten worden geplaatst.

Stap 2: Brick Pi-configuratie en opmerkingen over de GPIO-pinnen

Basis BrickPi-configuratie voor later gebruik als je dat wilt!

Let op: als je de BrickPi gaat gebruiken zoals hij is, raad ik je aan hem in de meegeleverde doorzichtige plastic behuizing te plaatsen. Ik ben niet helemaal tevreden met de behuizing, omdat hij niet erg leuk is en evenmin gemakkelijk aan de robot te bevestigen is, omdat de gaten niet helemaal goed zijn gemaakt: ze lopen niet taps toe zoals de gaten in de legobalk. Maar het werkt wel en het zal beschermen. Voor dit project gaan we echter Lego-koffers gebruiken die zijn gemaakt voor de RPi en zijn aangepast. Dat doen we in de volgende stap.

Voor een overzicht van het gebruik van de header, zie Dexter Industries Forum waarop GPIO-pinnen kunnen worden gebruikt.

Ik heb mijn observanties in het bruikbare BrickPi GPIO-pinnen pdf-bestand bijgevoegd dat aan dit instructable is toegevoegd.

Stap 3: Voeg uw 2x7 14-pins rechte hoek vrouwelijke header toe (optioneel) en de BrickPi

De pinnen op de Raspberry PI, onder het Brickpi-bord die niet worden gebruikt, kunnen voor andere dingen worden gebruikt, maar ze zitten zo dicht bij het bovenste bord dat het moeilijk is om startkabels te plaatsen. Ik heb de 2x7 haakse vrouwelijke header gebruikt om ze beschikbaar te maken. Voor dit project heb ik deze header niet gebruikt. Ik heb alleen de bovenste koppen op het BrickPi-bord gebruikt, zoals je in latere secties zult zien.

Maar AL deze headers zijn beschikbaar voor gebruik, in tegenstelling tot de bovenste headers van het BrickPi-bord, waarvan sommige volledig verboden terrein zijn, waarvan sommige alleen op bepaalde tijden worden gebruikt. Er zijn 3 dingen om voor te zorgen: De 2x7 haakse headers die ik vond, zijn te groot om in de BrickPi-header te passen. Ik moest mijn rotatiegereedschap met de schuurband gebruiken om het naar beneden te slijpen om te passen, zie de eerste foto. Het was ZEER strak - zoals te zien is aan het feit dat de metalen tanden erdoorheen komen. (2e foto). Bij voldoende slijpen past de BrickPi header (3e foto). Zoals je op de 3e foto kunt zien, bevindt de S2-poort zich ook direct boven de 2x7 haakse pinnen. Zorg ervoor dat de metalen pinnen de metalen delen van de poort niet raken. Als je de 2x7 pinnen HELEMAAL naar beneden duwt, houden de USB-poorten het BrickPi-bord hoog genoeg zodat de pinnen geen metalen delen raken, maar ik heb toch elektrische tape aangebracht. Ik weet niet hoe lang het zal duren. Ten slotte houden de headers en de motor- en sensorpoorten de BrickPi - RPi-afstand aan 3 kanten, maar gezien mijn doelgroep (8-jarige jongens) heb ik een impasse toegevoegd in de hoek rechts van de SD-kaart. (4e foto)

Stap 4: plaats de BrickPi in een Lego-koffer

Ik heb deze Lego-koffer in het geel gekocht. Het onderste deel paste er prachtig bij, terwijl ik met de boormachine delen van de bovenkant moest wegsnijden zodat de BrickPi poorten gebruikt konden worden. Ik vind deze gele behuizing leuk omdat hij de Brick Pi stevig vasthoudt.

Ik plaats de RPi in de onderkant van de behuizing. Het was een goede pasvorm en knus. Nu moeten we een deel van de behuizing wegsnijden zodat we de BrickPi erin kunnen passen. Schuif de kant die de USB-poorten moet omsluiten over de BrickPi-motorpoorten en kijk naar het andere uiteinde. Markeer waar u uw snede over de stekker gaat maken. Snijd dan. Nu moet je elk van de andere zijden markeren en snijden:

• over de GPIO-pinnen en de poorten aan die kant
• over de 2 motorpoorten boven de USB-poorten
• over de resterende poorten aan de laatste zijde.

Als laatste moeten we gaten markeren en boren voor de M2-afstandhouders.

Misschien wilt u ook de poorten markeren, zodat u weet welke welke is!

Stap 5: Maak je Lego-creatie

Om mijn BrickPi Unicorn te maken, heb ik de meeste instructies voor de Hexapot Trotbot gebruikt, zoals weergegeven op www.diywalkers.com. Deze site is het bekijken waard. Hun wandelaars zijn GEWELDIG!

Ik heb enkele gebruiksaanwijzingen voor mijn kinderen veranderd en om de metalen staven niet te gebruiken die mijn Lego-sets natuurlijk niet hebben. Ik ga je de originele links geven, maar neem in deze instructable een pdf op van de stappen die ik heb genomen.

Stap 6: Torso en motor

Zoals hierboven vermeld, heb ik de Hexabot Trotbot-build gebruikt. Zie de TorsoSides.pdf voor de algemene instructies. Je moet 2 rompzijden maken, spiegelbeelden van elkaar. De cranks worden getoond in de CranksForLegs.pdf. De Hexapod Walker die we kopiëren heeft maar één torsoframe en gebruikt een andere motor, maar A) ik wilde de eenhoorn niet zo breed en B) (en laten we eerlijk zijn: dit is de echte reden) ik had er geen van die motoren.

Opmerking: ik had een beperkt aantal balken, veel van mijn balken zijn nog steeds op school op door kinderen gebouwde robots, niet opgeborgen vanwege de snelle schoolsluitingen, en ondanks 5 NXT-educatiekits gebruikt deze build VEEL balken. Ook zijn de noppenloze balken, waar de Trotbot-instructies om vragen, meestal grijs. Mijn gekleurde balken zijn de oudere noppenbalken. Dus ik gebruikte meestal noppenbalken, zoveel mogelijk gekleurd als ik kon voor het "regenboog" -effect, behalve waar de pasvorm zo nauw was dat ik noppenloos moest gebruiken. Zie afbeelding voor hoe ik de noppenbalken heb gebruikt.

Omdat ik een beperkt aantal noppenloze balken had en de benen echt alles nodig hadden wat ik had, heb ik veel noppenbalken gebruikt. Ook voegden ze kleur toe. Er waren er maar een paar die noppenloos moesten zijn om op krappe plekken te passen. Ten slotte zijn de noppenbalken aan de bovenkant nodig zodat je over de motor heen kunt bouwen om een platform voor de BrickPi te maken.

Een ander verschil is dat ik Lego-assen heb gebruikt, geen metalen staven zoals op de laatste foto. De as is een 8 met een stop aan het uiteinde. Er is voldoende ruimte om een gewone 10 balk te gebruiken met aan het uiteinde een bus. Kijk op de volgende pagina hoe u de motor bevestigt.

De motor

De motor sluit zoals getoond aan op de MIDDELBOVENSTE BOVENKANT van de romp, hoewel ik alles ondersteboven heb gedraaid zodat je kon zien hoe het uitgelijnd is. Om het af te maken, moet je het op zijn plaats houden door 2 noppenbalken op de bovenbalk van de romp te plaatsen en er een lange as doorheen te halen en de motorsteunen. Je zult dit waarschijnlijk moeten verplaatsen wanneer je de BrickPi gaat toevoegen.

Stap 7: Benen

Zie de SimplifiedLegs.pdf om de benen te bouwen. Je moet er 4 van maken, 2 sets spiegelbeelden zoals ik heb laten zien in de afbeelding van de 4 afgewerkte poten hierboven. (Weer wazig, sorry.)

Merk op dat ik de benen een beetje heb aangepast:

• Ik heb aan de bovenkant kleurrijke noppenbalken aangebracht, zoals weergegeven in overeenstemming met het regenboogaspect van mijn creatie.
• De oorspronkelijke constructie vereiste het snijden van noppenloze balken om een noppenloze 6-balk en 8-balk voor elke poot te maken. In plaats daarvan gebruikte ik voor de 6-balk een gebogen noppenloze balk met één kant met 6 gaten. Voor de 8-balk plaats ik de connector gewoon in het 8e gat van een 9-gaats balk.
• Omdat ik beperkt was door het aantal Lego-stukken dat ik in mijn kits had, had ik niet genoeg "D"-ringstukken voor de cranks. Maar alles wat ik nodig had was een 5-ringstuk met asverbindingen aan de uiteinden en de kleine jas -hanger uitziende stukken werken prachtig.

De cranks hebben wat uitleg nodig. De 2 afbeeldingen van de zijkanten van de Torso laten de verschillende hoekstanden van de cranks zien. De 2 "kledinghangers" zitten vooraan en de 2 "D's" achteraan. De afbeelding die zowel de romp als de 2 poten laat zien, geeft aan hoe de poten aan de cranks moeten worden bevestigd: De bovenzijde van de poten bevindt zich onderaan de afbeelding en de 2 grijze assen die omhoog steken, worden in het vrije uiteinde van de 5- kant van de krukken. De foto van de bovenkant van de romp laat zien hoe je de bovenkant van het been aan de romp bevestigt: je duwt de verlengde as door het 3e gat vanaf het uiteinde van de 2 bovenbalken.

Stap 8: BrickPi, It's Support Bricks, Test Bracing en Motor Test toevoegen

"laden = "lui"

Sluit de LED-kleuren aan op deze pinnen:

• GPIO17 - pin 11 - rood licht
• GPIO23 - pin 16 - groen licht
• GPIO27 - pin 13 - blauw licht
• pin 1 verbindt met de + poot van de RGB LED

De afbeelding toont het hoofd van de eenhoorn. Mijn fotoapparatuur (mijn telefoon) en mijn kennis van het gebruik ervan maken geen goede foto's - dit is de beste manier waarop ik kan laten zien hoe de hoorn van kleur verandert.