制作有趣的树莓派FPV机器人

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一直以来对于树莓派Zero的使用和介绍都比较少,今天为大家带来一款有趣的基于Raspberry Pi Zero W 的 FPV 小机器人,老习惯先看看树莓派Zero各版本的差异。2020年3月22日更新软件编译过程,详见:树莓派FPV机器人远程监控

树莓派FPV机器人
树莓派FPV机器人

树莓派Zero各版本的差异

树莓派Zero各版本的差异
树莓派Zero各版本的差异

图片太宽影响查看,简单描述一下。树莓派 Zero 是风靡欧美的一款精简缩小版的树莓派, CPU 为1GHz。版本包含Zero1.2、 Zero1.3 和 Zero W。

树莓派Zero1.2版
树莓派Zero1.2版

首先看看 Zero1.2 ,2015年11月树莓派基金会发布了只需5美元的树莓派计算机:PiZero。奇怪的是 Pi Zero一上市PCB版本就已经是1.2版了,网上几乎找不着有关1.0、1.1版的相关信息,遗憾的是Pi Zero1.2虽然便宜但省略或取消了一些功能,比如未预留CSI接口 和显示器接口。

树莓派Zero1.3版
树莓派Zero1.3版

再来看Pi Zero1.3,在 Pi Zero1.2 正式发售的半年后,树莓派基金会进行了改版,推出1.3版本,1.3版本最大的特点在于除外观硬件等与1.2版相同外,增加了摄影头接口 CSI 连接器,使得Pi Zero可以方便的连接摄影头了,但依然未预留显示器接口。

Raspberry Pi Zero W
Raspberry Pi Zero W

最后是Pi zero W版本,2017年2月,树莓派基金会推出了Pi Zero W。Pi Zero W的设计与之前的Pi Zero外观并无太大差异,但创新性的加入了Wi-Fi与蓝牙(Bluetooth)功能,Wi-Fi可以支持IEEE 802.11n协议,蓝牙支持BLE(低功耗蓝牙技术)。Pi Zero W 一样没预留显示屏 DSI 连接器,但保留了摄像头的 CSI 连接器。 Pi Zero W 就是本文FPV机器人的主角。

查询树莓派硬件版本的方法见:树莓派硬件版本查询

树莓派FPV机器人介绍

这款树莓派FPV机器人是我在 https://hackaday.io/ 网站看到的,觉得挺有意思于是转发制作过程。项目地址: https://hackaday.io/project/25092-zerobot-raspberry-pi-zero-fpv-robot

树莓派FPV机器人
树莓派FPV机器人

原作者将其命名为 ZeroBot,这是一款基于Pi Zero W 的机器人,我们可以通过浏览器在电脑或智能手机上对其进行控制,并查看树莓派摄像头模块采集的低延迟的视频流。此外,可以将树莓派作为一个Wifi接入点来为手机电脑等提供接入,所以使用中可以不需要路由器。机器人的整个结构包括车身和车轮的所有零件都可以在普通的3D打印机上自行打印。

项目的STL文件在thingiverse网站上均免费提供,项目地址: https://www.thingiverse.com/thing:2800717  。

电路原理图及元件

 树莓派FPV机器人原理图
树莓派FPV机器人原理图

机器人零部件包含:

  • Raspberry Pi Zero W
  • Raspberry Pi 摄像头模块
  • 双路直流电机驱动板
  • ADS1115模数转换器模块
  • MT3608 电压转换器
  • 18650锂电池
  • TP4056锂电池充电管理模块
  • BC337三极管(或其他NPN型三极管)
  • 直流减速电机
  • LED发光管
  • 11.5 x 6mm 小开关
  • M3x10螺丝和螺母

FPV机器人涉及的全部组件

FPV机器人涉及的全部组件
 FPV机器人内部结构图
FPV机器人内部结构图

FPV机器人软件

软件有点悲剧了,作者提供的镜像文件下载地址:https://drive.google.com/file/d/163jyooQXnsuQmMcEBInR_YCLP5lNt7ZE/view?usp=sharing 实在是下载不了,谷歌文件服务器,有办法的朋友可以试一下再分享出来吧。

机器人的组装和使用

根据作者的记录,需要使用树莓派安装系统镜像的方法,见:树莓派安装系统镜像 使用大于8G的SD卡写入镜像文件,接着修改SD卡中的wpa_supplicant.conf文件,在其中加入你的WiFi名称和密码。

硬件按图连接完成后,打开机器人,等待树莓派连接到你的WiFi。然后,您可以通过访问树莓派的IP地址加端口:3000进行连接,地址类似于192.168.2.11:3000。如果你不知道树莓派的IP地址,可通过查看路由器控制台或使用ip扫描工具进行查询。

再然后,就没有然后了^-^。整个树莓派FPV机器人项目就完成了! 最后请下载到镜像的伙伴友情分享一下你的镜像。Mail To :basemu@126.com 不胜感激!