Robotica con Python | Capire Raspberry Pi

introduzione

Robotica: il campo di lavoro futuristico in cui le macchine possono essere scambiate per un uomo. La robotica è, e lo sarà per molto tempo, uno dei campi della tecnologia dell'informazione che più cambia la vita. Si ritiene che il campo della robotica sia uno di quelli che avranno l'impatto più grave sugli esseri umani a lungo termine.. L'unica incertezza rimasta nell'aria è se questo impatto porterà un cambiamento positivo nel mondo o un inevitabile rimpianto.. Attualmente, ci sono più di cinquecento linguaggi di programmazione, tuttavia, quando si tratta di robotica, solo pochi possiedono la potenza di calcolo.

I migliori linguaggi di programmazione in uso oggi sono (potrebbe essere soggetto a modifiche) Pitone, C ++ e Java. Questo articolo parlerà dell'uso di Python per la robotica nella quarta rivoluzione industriale.

Fonte: Il mondo dell'IoT oggi

Descrizione generale: Cos'è Python??

Python è un popolare linguaggio di programmazione di alto livello che può essere utilizzato per creare script e sviluppare applicazioni per computer desktop., World Wide Web, apprendimento automatico, data science e molto altro. Il padre di Python è Guido Van Rossum. Python è un
linguaggio versatile ed è utilizzato da molte organizzazioni e piattaforme in tutto il mondo.

Esempi di aziende e società che utilizzano Python includono, tra gli altri, Google, Netflix, Instagram, Facebook.

Robotica e discipline di base.

In parole povere, la robotica è uno studio specializzato che prevede la combinazione di tecniche scientifiche, ingegneria, elettronica e arte. L'impatto della robotica sta crescendo poiché sempre più aziende cercano di ottenere un vantaggio competitivo sul posto di lavoro. I campi che compongono la robotica sono conosciuti come i “discipline fondamentali”. Si dice che la robotica sia composta da quattro (4) principali discipline. Questi sono Ingegneria Elettrica, Industria meccanica, Informatica e arte. Facciamo una breve discussione su ogni disciplina di base. È fondamentale sapere che per essere coinvolti nel campo della robotica, non c'è bisogno di essere un esperto in tutte le discipline di base; sarà sufficiente una conoscenza di base delle arti e dell'ingegneria elettrica.

1. Ingegneria elettrica: Ingegneria Elettrica è lo studio specializzato di circuiti elettronici attivi come i frigoriferi, transistor, eccetera. insieme ad altre interconnessioni elettriche pertinenti. Le interconnessioni elettriche possono riferirsi a circuiti, piastre di prova, Arduino e tutte le connessioni elettriche che una volta messe insieme formano un sistema funzionante. È interessante sapere che c'è una differenza tra sistemi elettrici ed elettronici.

Vedrai, i sistemi elettrici utilizzano corrente elettrica o elettricità per alimentare un dispositivo di uscita, come una lampadina o un campanello. Ora, con l'elettronica, la funzionalità di questi sistemi elettrici fa un passo avanti. Avendolo detto, con l'elettronica, possiamo permetterci di alterare il flusso di corrente che riceve la lampadina, che ci dà la capacità di “attenuare” oh “alleggerire” la lampadina.

2. Industria meccanica: La Disciplina dell'Ingegneria Meccanica nella sua forma più complessa unirà le conoscenze delle Scienze Fisiche (Fisica), Matematica, Scienza e design dei materiali. L'ingegneria meccanica si concentra sul prendere i piani di progettazione di un oggetto e trasformarlo in un prodotto reale. Industria meccanica, quando combinato con l'elettronica, si chiama "meccatronica". L'obiettivo principale della meccatronica è rendere un sistema operativo molto più sofisticato e ottimizzato integrandovi l'intelligenza artificiale..

3. informatica: Seguendo quello che abbiamo commentato fino a questo punto, possiamo creare un robot che ha una forma fisica, tuttavia, il robot non funzionerà. Questo è principalmente perché il nostro robot è in una forma “statico”. Rimarrà così fino a quando non verrà ricevuta un'istruzione interna. La disciplina dell'informatica è ciò che fornisce a ciascuna parte del robot le istruzioni per eseguire un determinato compito. Le istruzioni dovranno essere integrate in un microcontrollore mediante la programmazione.

4. Lettere: Ogni oggetto è attraente a modo suo, e i robot non devono essere diversi se vogliono vivere tra gli umani in futuro. Questa disciplina si concentra esclusivamente sulla creazione di un robot esteticamente gradevole. Il robot deve essere integrato nell'ambiente e deve essere divertente. Un Robot non deve mancare di attirare un pubblico di pochi esseri.

Il cervello di un robot

Il cervello di un robot è ciò che lo controlla. I robot possono essere controllati esternamente, ad esempio, tramite un joystick o un controller e sono chiamati “robot senza cervello”. al contrario, alcuni robot possono essere controllati dall'interno, utilizzando un microcontrollore che è il centro di tutte le attività.

Un microcontrollore è come un'unità di elaborazione centrale in quanto è anche responsabile del monitoraggio e del controllo di tutte le attività della macchina.; e differisce nelle dimensioni, prezzo e potenza di elaborazione. tuttavia, i microcontrollori sono progettati per ospitare hardware di livello inferiore. Quando selezioni un microcontrollore da acquistare, si consiglia di sceglierne uno che contenga una flash interna o che disponga di EEPROM (memoria di sola lettura programmabile e cancellabile elettricamente). Per massimizzare la tua conoscenza del microcontrollore, devi anche identificare su quale architettura si basa. Può essere basato sull'architettura di Von Neumann o sull'architettura di Harvard.

Fonte: Fantastico sfondo- Carta Da ParatiCane

Capire il Raspberry Pi

Il Raspberry Pi è un piccolo computer delle dimensioni di una carta di credito. Questo laptop funziona con una build di Raspbian su un sistema operativo Linux. È interessante sapere che “Raspbian” È una versione speciale del sistema operativo Linux progettata specificamente per Raspberry Pi. Il Raspberry Pi è costruito sul processore Broadcom. Esistono diversi tipi o varianti del processore Broadcom disponibili per l'acquisto., come BCM2835, BCM2836, BCM2837, eccetera. È possibile chiamare un processore Broadcom “Processore di sistema su un chip”. Lo scoprirai da una generazione all'altra, le specifiche varieranno, come il numero di processori ARM integrati, la scheda grafica, il set di istruzioni che il chip segue e molto altro.

L'aspetto principale del Raspberry Pi che ci permetterà di goderci il campo della robotica sono i pin GPIO che si trovano sul raspberry pi. GPIO è l'acronimo di General Purpose Input Output Pins. Questi pin GPIO ci servono come mezzo per integrare i componenti con il Raspberry Pi. Totale, ci sono 40 (quaranta) pin di ingresso e uscita per uso generale, e hanno tutte funzionalità diverse. Una breve spiegazione dello scopo generale di questi pin è la seguente:

• il spille rosse sono usati come spine di alimentazione, che accenderà qualsiasi componente o dispositivo a cui viene effettuata una connessione. La potenza di questi pin viene direttamente dal Raspberry Pi stesso.
• il spille nere Hanno la stessa funzionalità dei pin rossi, vale a dire, pin di alimentazione.
• il spille rosa servono come pin periferici seriali. Questi pin possono essere utilizzati per collegare il Raspberry Pi a microcontrollori esterni come un Arduino.
• il spille blu consentirci di avere più dispositivi slave collegati al Raspberry Pi, stabilendo così connessioni e comunicazioni più ampie.
• il spille verdi Sono incaricati di eseguire le istruzioni del Raspberry Pi.

A conclusione di questo articolo, ora mostrerò e discuterò un breve script Python che ha il potenziale per accendere e spegnere una luce LED, asegurándose de que la bombilla esté conectada a los pines GPIO en la Raspberry Pi.

# Per prima cosa dovremo assicurarci che la libreria Python sia installata sul nostro
# Lampone Pi. Dovremo anche assicurarci di avere un Internet sicuro
# Connessione stabilita

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

# Iniziamo importando i pacchetti necessari
# Per prima cosa importiamo il pacchetto GPIO Raspberry Pu
# Thereafter we import the sleep method from the time package

import RPi.GPIO as GPIO
from time import sleep

# We configure our system and script to temporarily
ignore all warnings
GPIO.setwarnings(falso)

# Configuriamo i pin sul nostro Raspberry Pi, quindi utilizzando il fisico
# GPIO pin numbering

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)

# Stiamo usando il numero pin 8 e lo stiamo impostando come pin di output
# the initial current level in this pin is low

GPIO.setup(8, GPIO. CAMBIO, initial=GPIO. BASSO)

# Ora, per far lampeggiare una lampadina, dovremo permettere alla corrente di passare
# Interrompere temporaneamente e successivamente tutto il flusso di corrente. Questo viene fatto come segue
# The use of a while loop tells us that our program will run forever

while True:

# Passo 1: Turn on the LED bulb
 GPIO.output(8, GPIO. ALTO) # Impostiamo il numero del pin di output 8 ad alta corrente

dormire (1.5) # Dejamos toda actividad durante 1.5 secondi

# Passo 2: Turn off the LED bulb
 GPIO.output(8, GPIO. BASSO) # Impostiamo il numero del pin di output 8 to a low current
 sleep(1.5) # Interrompiamo tutte le attività per 1.5 Secondi

# Quindi attraverso l'esecuzione costante di questo script, vedremo il 
# Lampadina a LED sul Raspberry Pi che si accende e si spegne da sola, lampeggiando così

Este artículo proporciona una introducción a la robótica: ci sono molti altri concetti che consiglio di leggere. Questo conclude il mio articolo su “Comprensione della robotica – con Python”.

Grazie per il tuo tempo.

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