¿Te fascina la robótica y te encanta desarrollar tus proyectos tecnológicos? Entonces, no puedes perderte una de las últimas sensaciones en el mundo de la programación y la electrónica: los proyectos de robótica con Raspberry Pi. En este artículo, descubrirás qué es Raspberry Pi, cómo funciona y algunos de los proyectos más interesantes que puedes desarrollar con este dispositivo de bajo coste. ¡Prepárate para poner en marcha tu creatividad y diseñar tu propio robot!
Si está buscando una guía sobre cómo comenzar con los proyectos de robótica de Raspberry Pi, ha venido al lugar correcto. En este artículo, responderemos algunas preguntas comunes y brindaremos consejos útiles para ayudarlo a comenzar. Cubriremos todo, desde elegir los componentes correctos hasta configurar su entorno y escribir su primer programa. Entonces, ya sea que sea un principiante o un aficionado experimentado, ¡siga leyendo para obtener toda la información que necesita para crear increíbles robots Raspberry Pi!
Raspberry Pi y sus beneficios
Primero, es relativamente barato en comparación con otras computadoras, lo que lo hace accesible a todos los niveles de usuarios. El Raspberry Pi 3 Model B+ cuesta alrededor de $35 USD, mientras que el último modelo cuesta menos de $100 USD. Esto lo hace perfecto para aquellos que buscan comenzar a programar o crear proyectos con un presupuesto limitado.
Luego,> Se puede programar usando lenguajes como Python, JavaScript, C++ y más, lo que lo convierte en una excelente opción tanto para codificadores experimentados como para aquellos que recién comienzan. También es compatible con varios sistemas operativos, incluidos Ubuntu MATE, Raspbian Jessie con Pixel Desktop Environment y Windows 10 IoT Core.
Finalmente, gracias a su apoyo comunitario activo, los desarrolladores tienen fácil acceso a tutoriales, guías y otros recursos para ayudarlos a comenzar. La fundación Raspberry Pi también ha lanzado varias iniciativas que incluyen Code Club, Picademy y Astro Pi para ayudar a enseñar a los niños a codificar. Esto hace que Raspberry Pi sea una plataforma ideal para cualquier persona interesada en involucrarse en proyectos de codificación o electrónica. [1]
¿Es Raspberry Pi una gran opción para la robótica?
Raspberry Pi es una excelente opción para proyectos de robótica debido a su bajo costo, amplia gama de capacidades y naturaleza de código abierto. Se puede usar para crear robots con comportamientos complejos o máquinas simples que pueden moverse por su hogar. También es fácil de usar para desarrolladores principiantes, ya que admite varios lenguajes de programación y tiene muchos tutoriales disponibles en línea.
Uno de los principales beneficios de usar Raspberry Pi para proyectos de robots es su naturaleza de código abierto. Hay muchas bibliotecas disponibles de forma gratuita que se pueden utilizar para crear sistemas robóticos potentes e intrincados. Además, el GPIO (entrada/salida de propósito general) de Raspberry Pi le permite conectar fácilmente dispositivos externos como sensores o motores.
Otro beneficio de usar Raspberry Pi para proyectos de robótica es su amplia gama de opciones de conectividad. Se puede conectar a Bluetooth, Wi-Fi o incluso a un cable USB, según sus necesidades. También es compatible con varios lenguajes de programación como Python y C++, lo que la convierte en una buena plataforma para desarrolladores principiantes que quieran iniciarse en la robótica rápidamente.
Si>Antes de decidir qué proyecto crear, deberá considerar varios factores.
su presupuesto
su presupuesto será un factor importante a la hora de decidirse por un proyecto de Raspberry Pi. Si bien la Raspberry Pi es relativamente económica, aún puede sumarse según el tipo de proyecto que planee emprender.
Cuando se trata de hardware, hay varias opciones disponibles que van desde componentes básicos como tarjetas microSD y cables HDMI hasta piezas más avanzadas como controladores de motor y servomotores. Algunos proyectos también pueden requerir accesorios adicionales como baterías, cámaras o sensores.
En cuanto al software, muchos sistemas operativos y herramientas de desarrollo son de uso gratuito, pero algunos pueden requerir el pago de ciertas funciones o servicios. Además, la compra de kits preconstruidos puede ayudar a acelerar el proceso si desea comenzar rápidamente sin tener que obtener todas las piezas usted mismo.
Tu experiencia
Tu experiencia con la codificación, la electrónica y la robótica jugarán un papel importante en su decisión.
Una vez que se haya familiarizado con la codificación, puede pasar a proyectos más avanzados, como la creación de robots o juguetes interactivos.
Si ya tiene algo de experiencia en codificación o robótica, hay muchas posibilidades disponibles para usted en la plataforma Raspberry Pi. Puede crear cualquier cosa, desde sistemas de automatización del hogar hasta robots para juegos deportivos, todo lo cual requiere diferentes niveles de conocimiento y habilidad. Considere qué tipo de proyecto le interesa más y use sus habilidades existentes para desarrollar esa idea. [2]
Los mejores proyectos de robótica de Raspberry Pi
Ahora que tiene una idea sólida de cómo funciona Raspberry Pi, exploremos algunos de los mejores proyectos que puede crear con él. En esta sección, discutiremos 3 proyectos diferentes, cada uno de los cuales se puede usar para crear un robot increíble.
Un cochecito robot
un cochecito robot es un gran proyecto para aquellos interesados en robótica, particularmente cuando se trata de Raspberry Pi. Es una plataforma extremadamente versátil que se puede usar para construir cualquier cosa, desde un automóvil robot pequeño y simple hasta un rastreador robótico complejo y capaz.
Cuando construyas el buggy, será importante decidir qué características quieres que tenga y qué tan complicado quieres que sea el diseño. Sin embargo, los conceptos básicos de la mayoría de los bots son los mismos: motores, ruedas, algún tipo de fuente de alimentación (o batería) y una placa Arduino o Raspberry Pi como cerebro. Después de que se decidan estos conceptos básicos, se pueden agregar otros componentes, como sensores, luces, etc., si así se desea.
Para un Buggy básico necesitarás:
- frambuesa pi 3
- Tarjeta controladora de motores
- 2 × motores de 3V – 6V CC
- 2 × ruedas
- 1 × portapilas AA (para 4 pilas AA)
- 4 pilas AA
- Lanzador de bolas
- Cables o cables de puente
- Un paquete de batería USB
- Destornillador
- Soldador y soldadura
- pelacables
- Caja pequeña de cartón o plástico y pegamento/cinta
En primer lugar, deberá soldar los cables a los motores y a la placa del controlador del motor, asegurándose de seguir la polaridad correcta de cada conexión. Esto puede ser un poco complicado y llevar mucho tiempo, así que asegúrese de tomar precauciones adicionales al manipular el soldador y la soldadura.
Una vez que el cableado esté completo, conecte los motores a sus respectivos pines en la placa del controlador del motor según su configuración específica. Deberá consultar la documentación de su placa específica o consultar a un profesional si no está seguro de los números de pin o el cableado.
Asegúrese de que todos los tornillos estén apretados y que el circuito esté completo antes de encenderlo. Para maximizar el potencial de estos motores, necesita más potencia de la que puede suministrar su Raspberry Pi. ¡Por eso usarás cuatro pilas AA como fuente de energía y aprovecharás al máximo sus capacidades!
Ahora es el momento de conectar la placa a la Raspberry Pi. Conecte la placa a la Raspberry Pi usando cables de puente y asegúrese de conectarlos de manera que coincidan con la configuración de su controlador de motor. La placa que está utilizando contiene 4 pines etiquetados como In1, In2, In3 e IN4 además de dos pines GND. Cualquier pin GPIO en su Pi puede usarse para este proyecto; sin embargo, los que elegimos son GPIO 7, 8, 9 y 10.
Tenga en cuenta que algunas placas Raspberry Pi no tienen un pin GND, así que si está usando una de esas placas, asegúrese de usar un cable de puente hembra a macho para la conexión GND.
Ahora bien, este paso es importante: compruebe cuál de sus motores es el motor derecho y cuál es el motor izquierdo. En este paso, definiremos las direcciones de los motores, por lo que es importante verificar que el cableado sea el correcto.
El siguiente paso es abrir el menú de programación de tu Raspberry Pi. Puede hacerlo yendo a la Terminal y escribiendo el siguiente código:
desde gpiozero importar Robot
robby = Robot(izquierda=(7,8), derecha=(9,10))
Aquí definimos el motor izquierdo como los pines 7 y 8, y el motor derecho como los pines 9 y 10. ¡Asegúrese de guardar su archivo ya que agregaremos más código más adelante!
Ahora ingresa el siguiente código.
robby.adelante(0.4)
robby.derecha(0.4)
Esto hará que su robot avance con una velocidad de 0,4 y luego gire a la derecha también con la misma velocidad. Puede agregar más comandos para que también haga otras cosas.
Ahora es el momento de cuidar el movimiento hacia adelante y hacia atrás. Para ello, utilizaremos el siguiente código:
robby.adelante(0.4)
Cuando el motor derecho de su robot gira en sentido contrario a las agujas del reloj, cambie la configuración de sus pines GPIO. Para hacer esto, todo lo que tiene que hacer es cambiar el orden de numeración; Por ejemplo:
por ejemplo, cambiar
robby = Robot(izquierda=(9,10), derecha=(7,8))
a
robby = Robot(izquierda=(9,10), derecha=(8,7))
¡Ahora es el momento de montar tu Buggy robótico! Pegue o pegue la placa del controlador del motor y la Raspberry Pi a la caja de cartón de forma segura. El diseño realmente no importa, deja volar tu imaginación. Sin embargo, tenga en cuenta que el chasis debe albergar la Raspberry Pi, el controlador del motor y las baterías.
También vale la pena tener en cuenta el posible lugar futuro para sensores, cámaras y cualquier otro componente que decida agregar en el futuro.
Primero, coloque sus motores dentro del chasis, con las ruedas apuntando hacia afuera. Asegúrese de que estén firmemente sujetos al chasis con pegamento o cinta adhesiva. Haz un agujero en el chasis, aquí es donde pasarán los ejes del motor para conectar las ruedas.
Finalmente, ahora puede unir las ruedas a los motores usando tornillos para una conexión segura. Luego fije la rueda giratoria a la parte trasera del chasis para un mejor equilibrio y movilidad.
Ahora necesita encender su Raspberry Pi y la placa controladora del motor. Conecte las baterías a la placa del controlador del motor y asegúrese de que ambas estén firmemente conectadas. Luego conecte su Raspberry Pi a una fuente de alimentación y encienda el botón de encendido. ¡Su robot ahora debería estar listo para funcionar!
Puede controlar su Pi con cable o de forma inalámbrica. Si elige la opción con cable, todo lo que tiene que hacer es conectar su Raspberry Pi a una computadora con su cable USB.
Si>Visor VNC y conéctelo a la dirección IP de su robot. Luego abra el archivo donde escribimos nuestro código al principio y ejecute el programa. Depende completamente de usted cómo le gustaría controlar su robot.
Por un lado, este código hará que se mueva en cuadrados:
desde gpiozero importar Robot
desde el tiempo de importación del sueño
robot = robot (izquierda = (7, 8), derecha = (9, 10))
mientras que es cierto:
robot.adelante()
dormir(3)
robot.parar()
robot.derecha()
dormir(1)
robot.parar()
Solo hay cinco comandos en el código anterior, y puede experimentar con diferentes comandos para ver de qué más es capaz su robot. ¡Buena suerte!
Robot de ajedrez hecho con LEGO y Raspberry Pi
Edificio un robot de ajedrez con LEGO y Raspberry Pi es un proyecto de robótica ambicioso pero gratificante. Implica mucha codificación e integración de hardware, ¡pero el resultado puede ser emocionante!
El primer paso será crear el tablero de ajedrez físico. Necesitarás LEGO para esta parte, ya que son fáciles de ensamblar y hacen un buen uso del espacio mientras crean una base sólida para tu robot que juega al ajedrez. Además de LEGO, para un rendimiento óptimo necesitarás una mesa, una cámara, un sistema de iluminación, un teclado, un monitor y un ratón.
Eres libre de construir el robot como quieras, pero si estás confundido, puedes buscar una variedad de tutoriales disponibles en línea. Necesitarás una pinza que recogerá las piezas y las moverá, así como un sistema de reconocimiento óptico que ayudará al robot a reconocer qué pieza está en qué lugar.
Una vez hecha la parte física, puede pasar al lado de la codificación de las cosas. El Raspberry Pi se utilizará como base para su proyecto de robótica, siendo Python y OpenCV los dos principales lenguajes de programación utilizados en la construcción de este robot que juega al ajedrez.
Dexter> Este código viene incluido con la compra de su dispositivo BrickPi3.
Siguiendo el movimiento del jugador, se toma instantáneamente una fotografía; Luego, el programa recorta y gira la foto para que muestre perfectamente el tablero de ajedrez en su totalidad. Las imágenes pueden tener algo de distorsión, pero OpenCV puede ayudar a eliminar esto para asegurarse de que el robot pueda hacer una lectura precisa.
Deberá agregar al código las condiciones de las acciones después de que un humano haga un movimiento. Si el robot está haciendo el movimiento, el programa debe tener en cuenta los tres movimientos posibles que puede hacer un oponente humano y calcular su respuesta a partir de eso:
- un cuadrado vacio
- Una pieza negra de cualquier tipo.
- Una pieza blanca de cualquier tipo.
A través de la lente de los cuadrados de un tablero de ajedrez, ahora podemos ver esta imagen. Con el valor de umbral para los cuadrados vacíos frente a los ocupados identificados, ahora debemos determinar el color de las piezas que ocupan esos espacios llenos.
Cada cuadrado blanco tiene un mínimo de medias superior al máximo de cualquier cuadrado negro, lo que nos permite identificar fácilmente qué piezas están ocupadas. Con esta información, podemos identificar qué movimiento hizo el jugador humano y completar nuestro análisis, ¡todo con facilidad!
Ahora deberá agregar luces, cámara y configurar todo lo demás. Cuando haya terminado, el robot está listo para jugar al ajedrez. Podrá reconocer los movimientos realizados por un jugador humano y tomar sus propias decisiones correctas en función de esa información.
Instale una pantalla amplia y haga que sus amigos vengan a jugar al ajedrez con su robot. ¡Será una experiencia emocionante y gratificante! [3], [4]
Preguntas>
¿Frambuesa Pi es apta para principiantes?
Sí, Raspberry Pi es una excelente opción para aquellos que son nuevos en robótica y electrónica. Su pequeño tamaño y bajo costo lo hacen muy accesible para el usuario novato. Además, sus pines GPIO permiten a los usuarios conectar fácilmente sensores y motores directamente en la placa sin necesidad de circuitos adicionales ni conocimientos de programación. Esto hace que comenzar con proyectos de robótica sea mucho más fácil que los microcontroladores tradicionales como Arduino o BeagleBone Black.
Para usuarios más experimentados, Raspberry Pi también ofrece una amplia gama de funciones avanzadas que se pueden utilizar en proyectos más complejos. Estos incluyen conectividad Wi-Fi, soporte para múltiples lenguajes de programación (incluido Python), acceso a cientos de bibliotecas y potentes capacidades de procesamiento. Todas estas características hacen posible crear robots sofisticados con Raspberry Pi, lo que permite a los usuarios explorar nuevas áreas de la tecnología.
¿Se puede usar Raspberry Pi para robótica?
Sí, Raspberry Pi se puede utilizar para proyectos de robótica. La Raspberry Pi es una microcomputadora altamente capaz y rentable que se puede usar para impulsar todo tipo de proyectos de robótica, incluidos robots con inteligencia artificial, vehículos autónomos (como drones o autos sin conductor) y brazos robóticos. Con su potente procesador y sus versátiles pines GPIO (entrada/salida de propósito general), es capaz de manejar una variedad de tareas, como leer datos de sensores, controlar servomotores y comunicarse con otros dispositivos a través de Internet. También tiene conectividad Wi-Fi incorporada, lo que lo hace perfecto para controlar robots de forma inalámbrica o enviar datos desde ellos a su computadora.
¿Es Raspberry Pi 4 bueno para la robótica?
Sí, Raspberry Pi 4 es una excelente opción para proyectos de robótica. El nuevo procesador ofrece hasta cuatro veces el rendimiento de sus predecesores y puede manejar fácilmente tareas complejas como el procesamiento de imágenes y videos. También tiene una amplia gama de capacidades de E/S, incluidos pines GPIO, buses SPI, UART, puertos Ethernet y más. Esto lo hace ideal para crear robots que interactúen con su entorno a través de sensores y actuadores. Además, gracias a su tamaño compacto y bajo consumo de energía, puedes integrar fácilmente la Raspberry Pi 4 en la arquitectura de tu robot sin ocupar demasiado espacio ni agotar la batería rápidamente.
Dicho esto, la Raspberry Pi 4 no es la única placa de microcontrolador adecuada para proyectos de robótica. Dependiendo de la complejidad de su proyecto, otras placas como BeagleBone Black o incluso computadoras de placa única como Nvidia Jetson Nano pueden ser más adecuadas para sus necesidades. En última instancia, la mejor placa a utilizar dependerá de su aplicación y presupuesto particulares.
¿Puedes hacer un robot humanoide usando Raspberry Pi?
Sí, es posible usar una Raspberry Pi para crear un robot humanoide. El Raspberry Pi tiene la potencia informática necesaria y los pines IO que se pueden usar para controlar motores y servos, lo que le permite construir un brazo robótico completamente funcional o incluso un robot andante. Además, las capacidades Wi-Fi integradas permiten el control inalámbrico de su robot.
Para comenzar con su proyecto, hay varios kits disponibles en línea que proporcionan todos los componentes de hardware necesarios, así como una guía de montaje. Si te sientes aventurero, también puedes diseñar y construir tu propio bot desde cero utilizando piezas impresas en 3D y varios sensores. Una vez construido, programar el robot es relativamente sencillo gracias a muchas bibliotecas y marcos de código abierto como ROS (Robot Operating System).
Video útil: PiArm: el brazo robótico de bricolaje para Raspberry Pi
Conclusión
Raspberry Pi es una herramienta muy popular y poderosa para proyectos de robótica. Proporciona una gran plataforma para aprender a usar el código y la electrónica para crear proyectos increíbles. La robótica de Raspberry Pi se puede utilizar de muchas maneras diferentes, desde la creación de robots autónomos hasta los programables que responden a su entorno. Al comprender los conceptos básicos de la programación de Raspberry Pi y los componentes necesarios para construir su propio robot, puede comenzar rápidamente con proyectos emocionantes.
En este artículo hemos cubierto dos interesantes proyectos de robótica de Raspberry Pi. Comenzamos con un robot con errores que puede navegar y luego pasamos a un robot que puede jugar al ajedrez. Con estos dos ejemplos, ahora debería tener algunas ideas de lo que es posible al construir su propio robot con Raspberry Pi.
No importa cuál sea su nivel de habilidad con la codificación o la robótica, la robótica de Raspberry Pi brinda una excelente oportunidad para llevarlo al siguiente nivel. Con su procesador rápido, bajo costo y amplia gama de posibles aplicaciones, es fácil ver por qué tantas personas recurren a esta plataforma para proyectos robóticos interesantes. Ya sea que recién esté comenzando o que ya tenga un proyecto en mente, Raspberry Pi es una forma ideal de comenzar. Con un poco de investigación y experimentación, puede construir robots que sean capaces de realizar tareas asombrosas.
¡Buena suerte en sus proyectos de robótica de Raspberry Pi! Esperamos que esta guía le haya brindado información útil para ayudarlo a comenzar. ¡Gracias por leer y feliz construcción!
Referencias
- https://www.raspberrypi.org/help/what-%20is-a-raspberry-pi/
- https://all3dp.com/2/raspberry-pi-robot-proyecto-kits/
- https://projects.raspberrypi.org/en/projects/build-a-buggy/1
- https://www.instructables.com/Build-a-Working-Chess-Robot-With-LEGO/
