Robotik mit Python | Raspberry Pi . verstehen

Einführung

Robotik: das futuristische Arbeitsfeld, in dem Maschinen mit einem Menschen verwechselt werden können. Robotik ist, und es wird noch lange dauern, eines der lebensveränderndsten Felder der Informationstechnologie. Es wird angenommen, dass der Bereich der Robotik einer der Bereiche ist, die langfristig die stärksten Auswirkungen auf den Menschen haben werden.. Die einzige Ungewissheit, die in der Luft bleibt, ist, ob diese Auswirkungen eine positive Veränderung in die Welt bringen oder ein unvermeidliches Bedauern bedeuten.. Heutzutage, es gibt mehr als fünfhundert Programmiersprachen, aber trotzdem, wenn es um Robotik geht, nur wenige besitzen die Rechenleistung.

Die besten heute verwendeten Programmiersprachen sind (kann sich ändern) Python, C ++ und Java. Dieser Artikel befasst sich mit dem Einsatz von Python für die Robotik in der vierten industriellen Revolution.

Quelle: IoT-Welt heute

Allgemeine Beschreibung: Was ist Python??

Python ist eine beliebte High-Level-Programmiersprache, die verwendet werden kann, um Skripte zu erstellen und Anwendungen für Desktop-Computer zu entwickeln., Weltweites Netz, maschinelles Lernen, Datenwissenschaft und vieles mehr. Pythons Vater ist Guido Van Rossum. Python ist ein
vielseitige Sprache und wird von vielen Organisationen und Plattformen auf der ganzen Welt verwendet.

Beispiele für Unternehmen und Konzerne, die Python verwenden, sind, unter anderen, Google, Netflix, Instagram, Facebook.

Robotik und Grunddisziplinen.

In einfachen Worten, Robotik ist ein spezialisiertes Studium, das die Kombination wissenschaftlicher Techniken beinhaltet, Maschinenbau, Elektronik und Kunst. Der Einfluss der Robotik wächst, da immer mehr Unternehmen versuchen, einen Wettbewerbsvorteil am Arbeitsplatz zu erlangen. Die Felder, aus denen die Robotik besteht, werden als “Kerndisziplinen”. Robotik soll aus vier bestehen (4) Hauptdisziplinen. Das sind Elektrotechnik, Maschinenbau, Informatik und Kunst. Lassen Sie uns eine kurze Diskussion zu jeder Grunddisziplin führen. Es ist wichtig zu wissen, dass man sich im Bereich der Robotik engagieren möchte, Sie müssen nicht in allen grundlegenden Disziplinen Experte sein; ein kunst- und elektrotechnisches Grundverständnis ist ausreichend.

1. Elektrotechnik: Elektrotechnik ist das Fachstudium aktiver elektronischer Schaltungen wie Kühlschränke, Transistoren, etc. zusammen mit anderen relevanten elektrischen Verbindungen. Elektrische Verbindungen können sich auf Stromkreise beziehen, Testplatten, Arduinos und alle elektrischen Verbindungen, die zusammen ein funktionierendes System bilden. Es ist interessant zu wissen, dass es einen Unterschied zwischen elektrischen und elektronischen Systemen gibt.

Du wirst sehen, elektrische Systeme verwenden elektrischen Strom oder Elektrizität, um ein Ausgabegerät zu betreiben, wie eine Glühbirne oder eine Türklingel. Jetzt, mit Elektronik, die Funktionalität dieser elektrischen Systeme geht noch einen Schritt weiter. Nachdem ich das gesagt habe, mit Elektronik, wir können den Stromfluss ändern, den die Glühbirne erhält, was uns die Möglichkeit gibt, “dämpfen” Ö “erleichtern” die Glühbirne.

2. Maschinenbau: Die Disziplin Maschinenbau in ihrer komplexesten Form wird physikalisches Wissen bündeln (Physik), Mathematik, Materialwissenschaft und Design. Der Maschinenbau konzentriert sich darauf, die Konstruktionspläne eines Objekts in ein reales Produkt zu verwandeln.. Maschinenbau, in Kombination mit Elektronik, heißt "Mechatronik". Das Hauptziel der Mechatronik ist es, ein Betriebssystem durch die Integration von künstlicher Intelligenz viel ausgefeilter und optimierter zu machen..

3. Informatik: Folgen wir dem, was wir bis jetzt kommentiert haben, Wir können einen Roboter erschaffen, der eine physische Form hat, aber trotzdem, Der Roboter wird nicht funktionieren. Dies liegt hauptsächlich daran, dass unser Roboter in einer Form ist “statisch”. Das wird so bleiben, bis eine interne Anweisung eingeht. Die Disziplin der Informatik ist es, die jedem Teil des Roboters die Anweisungen gibt, eine bestimmte Aufgabe auszuführen. Anweisungen müssen durch Programmierung in einen Mikrocontroller integriert werden.

4. Briefe: Jedes Objekt ist auf seine Weise attraktiv, und Roboter dürfen nicht anders sein, wenn sie in Zukunft unter Menschen leben sollen. Diese Disziplin konzentriert sich ausschließlich darauf, einen ästhetisch ansprechenden Roboter zu schaffen. Der Roboter muss sich in die Umgebung integrieren und unterhaltsam sein. Ein Roboter darf es nicht versäumen, ein Publikum von wenigen Wesen anzuziehen.

Das Gehirn eines Roboters

Das Gehirn eines Roboters steuert ihn. Roboter können extern gesteuert werden, zum Beispiel, über einen Joystick oder Controller und werden aufgerufen “hirnlose Roboter”. Umgekehrt, einige Roboter können von innen gesteuert werden, mit einem Mikrocontroller, der das Zentrum aller Aktivitäten ist.

Ein Mikrocontroller ist wie eine zentrale Recheneinheit, da er auch für die Überwachung und Steuerung aller Maschinenaktivitäten verantwortlich ist.; und unterscheidet sich in der Größe, Preis und Rechenleistung. Aber trotzdem, Mikrocontroller sind für untergeordnete Hardware ausgelegt. Wenn Sie einen Mikrocontroller zum Kauf auswählen, Es wird empfohlen, eines auszuwählen, das einen internen Flash-Speicher enthält oder über ein EEPROM verfügt (programmierbarer und elektrisch löschbarer Festwertspeicher). Um Ihr Wissen über den Mikrocontroller zu maximieren, Sie müssen auch identifizieren, auf welcher Architektur es basiert. Kann auf der Von-Neumann-Architektur oder der Harvard-Architektur basieren.

Quelle: Coole Tapete- HintergrundbildHund

Den Raspberry Pi verstehen

Der Raspberry Pi ist ein kleiner Computer in der Größe einer Bankkarte. Dieser Laptop läuft auf einem Build von Raspbian auf einem Linux-Betriebssystem. Das ist interessant zu wissen “Raspbian” Es ist eine spezielle Version des Linux-Betriebssystems, die speziell für den Raspberry Pi entwickelt wurde. Der Raspberry Pi basiert auf dem Broadcom-Prozessor. Es gibt verschiedene Typen oder Varianten des Broadcom-Prozessors, die zum Kauf angeboten werden., als BCM2835, BCM2836, BCM2837, etc. Ein Broadcom-Prozessor kann aufgerufen werden “Systemprozessor auf einem Chip”. Das wird man von einer Generation zur anderen finden, Spezifikationen werden variieren, wie die Anzahl der eingebauten ARM-Prozessoren, die Grafikkarte, die Anweisungen, die der Chip befolgt und vieles mehr.

Der Hauptaspekt des Raspberry Pi, der es uns ermöglicht, den Bereich der Robotik zu genießen, sind die GPIO-Pins auf dem Himbeer-Pi. GPIO steht für General Purpose Input Output Pins. Diese GPIO-Pins dienen uns als Mittel zur Integration von Komponenten mit dem Raspberry Pi. Gesamt, Es gibt 40 (vierzig) universelle Eingangs- und Ausgangspins, und sie haben alle unterschiedliche Funktionalitäten. Eine kurze Erläuterung des allgemeinen Zwecks dieser Stifte ist wie folgt::

• das rote Stifte werden als Netzstecker verwendet, das schaltet jede Komponente oder jedes Gerät ein, zu dem eine Verbindung hergestellt wird. Der Strom für diese Pins kommt direkt vom Raspberry Pi selbst.
• das schwarze Stifte Sie haben die gleiche Funktionalität wie die roten Pins, nämlich, Stromstifte.
• das rosa Stifte dienen als serielle Peripheriepins. Diese Pins können verwendet werden, um den Himbeer-Pi mit externen Mikrocontrollern wie einem Arduino zu verbinden.
• das blaue Stifte erlauben Sie uns, mehrere Slave-Geräte an den Raspberry Pi anzuschließen, wodurch größere Verbindungen und Kommunikationen hergestellt werden.
• das grüne Stifte Sie sind verantwortlich für die Ausführung der Anweisungen des Raspberry Pi.

Zum Abschluss dieses Artikels, Jetzt werde ich ein kurzes Python-Skript zeigen und diskutieren, das das Potenzial hat, ein LED-Licht ein- und auszuschalten, Stellen Sie sicher, dass die Glühbirne mit den GPIO-Pins des Raspberry Pi verbunden ist.

# Zuerst müssen wir sicherstellen, dass die Python-Bibliothek auf unserem installiert ist
# Himbeer-Pi. Wir müssen auch sicherstellen, dass wir ein sicheres Internet haben
# Verbindung hergestellt

$ sudo apt-get install python-rpi.gpio python3-rpi.gpio

# Wir beginnen mit dem Importieren der erforderlichen Pakete
# Zuerst importieren wir das Raspberry Pu GPIO Package
# Danach importieren wir die Schlafmethode aus dem Zeitpaket

RPi.GPIO als GPIO importieren
ab zeit importieren schlaf

# Wir konfigurieren unser System und Skript auf temporär
alle Warnungen ignorieren
GPIO.setwarnungen(Falsch)

# Wir konfigurieren die Pins auf unserem Raspberry Pi, daher das physische nutzen
# GPIO-Pin-Nummerierung

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

# Wir verwenden PIN-Nummer 8 und wir setzen es als Ausgangspin
# der anfängliche Strompegel in diesem Pin ist niedrig

GPIO.setup(8, GPIO.OUT, initial=GPIO.LOW)

# Jetzt, um eine Glühbirne zu blinken, wir müssen den Strom durchlassen
# Unterbrechen Sie vorübergehend und danach den gesamten Stromfluss. Das geht wie folgt
# Die Verwendung einer while-Schleife sagt uns, dass unser Programm ewig läuft

während wahr:

# Schritt 1: Schalten Sie die LED-Lampe ein
 GPIO.Ausgabe(8, GPIO.HIGH) # Wir setzen die Ausgangs-Pin-Nummer 8 zu hoher Strom

schlafen (1.5) # Wir stoppen alle Aktivitäten während 1.5 Sekunden

# Schritt 2: Schalten Sie die LED-Lampe aus
 GPIO.Ausgabe(8, GPIO.LOW) # Wir setzen die Ausgangs-Pin-Nummer 8 zu einem niedrigen Strom
 Schlaf(1.5) # Wir stoppen alle Aktivitäten für 1.5 Sekunden

# Daher durch das ständige Ausführen dieses Skripts, wir werden das sehen 
# LED-Birne auf dem Raspberry Pi schaltet sich selbst ein und aus, dabei blinkt

Dieser Artikel bietet eine Einführung in die Robotik: Es gibt noch einige weitere Konzepte, die ich empfehle zu lesen. Damit endet mein Artikel über “Verständnis von Robotik – mit Python”.

Vielen Dank für Ihre Zeit.

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