AlphaBot2-Pi Raspberry Pi4 Комплект разработки умного мобильного робота с видеонаблюдением

Разработка и конструирование микроконтроллерной робототехники — одно из самых интересных и увлекательных направлений, которому в современной мире, везде и повсюду, с каждым годом уделяется всё больше внимания. Нередко практика самостоятельной сборки базовых моделей робототехники с написанием программ для них позволяет начинающим энтузиастам сделать первые уверенные шаги по пути программирования систем микроконтроллерной автоматики. Среди многочисленных примеров роботизированных проектов наиболее распространён вариант создания умного мобильного робота. Комплект AlphaBot2 от Waveshare содержит полный набор компонентов для сборки компактного многофункционального авторобота с видеонаблюдением.

AlphaBot2 основан на 2-х колёсном шасси под управлением платформы Raspberry Pi 4. В перечень реализованных функций AlphaBot2-Pi входит: возможность движения по полосе, распознавание и объезд препятствий, дистанционное управление роботом по каналам WiFi/Bluetooth/ИК, трансляция видеоизображения с панорамно-наклонной камеры на смартфон, мультицветовая RGB подсветка и звуковоспроизведение, и т.д. Сборка конструкции AlphaBot2-Pi Waveshare сильно упрошена, так как большинство функциональных модулей датчиков, сенсоров, драйверов или индикаторов по умолчанию интегрированы в электрическую схему шасси. Для AlphaBot2-Pi представлена библиотека с исходниками программ на языке Python, демонстрирующих методы управления и взаимодействия с различными компонентами робота.

Технические характеристики

• Модель: AlphaBot2-Pi Waveshare (AlphaBot2-Base+AlphaBot2-Pi)
• Питание: 8.4В DC (2х14500 элемента 850мАч)
• Контроллер: одноплатный ПК Raspberry Pi 4B 4GB
• Рекомендуемое ПО: Rasbpian OS Buster, Python
• Камера: Raspberry Pi (B) 5MP HD Camera 1080P
• Датчики и сенсоры
  • слежения за полосой: 5х ITR20001/T
  • распознавания препятствия: 2х ST188
  • расстояния (ультразвуковой): поддерживается
• Индикаторы
  • световой: 4х RGB LED WS2812, 2х детекция препятствия, питание, состояние заряда батареи
  • звуковой: 1х пъезоизлучатель
• Сервопривод (для камеры): SG90 с углом поворота 0-180°
• Мотор: 2х N20, редуктор 1:30, скорость 6V/600RPM
• Драйвер мотора: TB6612
• Диаметр колеса: 42мм
• Порт USB:
  • 1х Micro-B (плата шасси) для заряда батареи
  • 1х Micro-B (плата адаптера) последовательный отладочный UART
• Защита батареи: встроенные контроллеры перезаряда/переразряда
• Ручное управление: 5-позиционный джойстик ABCD, выключатель питания Power Switch
• Размеры: 110 х 110мм
• Вес брутто: 700г

Комплектация

• Одноплатный ПК Raspberry Pi 4B 4GB - 1шт
• AlphaBot2-Pi (плата адаптера) - 1шт
• AlphaBot2-Base (плата шасси) - 1шт
• Камера RPi Camera (B) - 1шт
• Карта памяти 32ГБ - 1 шт
• Кабель USB-A/MicroUSB - 1шт
• Адаптер MicroUSB/USB Type-C - 1шт
• Блок питания 100-240В, 0.8А AC/5В, 3A DC MicroUSB - 1шт
• Серво SG90 - 2шт
• Панорамно-наклонный кронштейн для камеры - 1шт
• ИК пульт ДУ - 1шт
• Соединительный кабель FC-20P 8см - 1шт
• Соединительный кабель FFC-15P 25см - 1шт
• Набор стоек и крепежа - 1уп
• Считыватель карт MicroSD - 1шт
• Отвёртка - 1шт
• Внешнее зарядное устройство для 2-х батарей - 1шт

Компоненты платы шасси AlphaBot2-Base

1. Интерфейс управления AlphaBot2. Для соединения с платой-адаптером AlphaBot2-Pi 2. Интерфейс ультразвукового модуля 3. Индикаторы распознавания препятствия 4. Всенаправленное колесо 5. ИК датчик расстояния ST188 6. ИК датчик слежения за полосой ITR20001/T 7. Потенциометр для регулировки дистанции обнаружения 8. Двухканальный Н-мостовый драйвер мотора TB6612FNG 9. Компаратор напряжения LM393	10. Редукторный микро мотор N20 11. Резиновые колёса 12. Включатель питания 13. Батарейный отсек для элементов питания типоразмера 14500 14. Цветные RGB светодиоды WS2812B 15. Индикатор заряда батареи 16. 5В USB порт заряда батареи 17. Индикатор напряжения питания

Компоненты платы AlphaBot2-Pi

1. Интерфейс управления AlphaBot2. Для соединения с базовой платой AlphaBot2-Base 2. Интерфейс Raspberry Pi 3B/3B+/4B 3. Интерфейс серво 4. Интерфейс отладочный UART RPi 5. Регулятор напряжения 5В 6. 10-разрядный АЦП	7. Контроллер серво 8. USB/UART-TTL преобразователь 9. Джойстик 10. ИК-приёмник 11. Пъезоизлучатель звуковой

Компоненты одноплатного ПК Raspberry Pi 4B

Иллюстрация алгоритмов управления AlphaBot2-Pi

AlphaBot2-Pi робот управление RGB LED

AlphaBot2-Pi робот видео мониторинг

AlphaBot2-Pi робот Bluetooth управление

Несколько роботов AlphaBot2 отслеживают полосу

AlphaBot2-Pi робот объезд препятствий

Программное обеспечение

1. Набор программных приложений и примеров исходного кода для AlphaBot2-Pi (zip-архив)

Техническая документация

1. Руководство пользователя AlphaBot2-Pi (web-версия)
2. Видеоинструкция по сборке робота (web-версия)
3. Инструкция по сборке робота AlphaBot2-Pi (англ., PFD)
4. Спецификации на контроллеры-датчики AlphaBot2 (zip-архив)
5. Электрическая принципиальная схема шасси AlphaBot2-Base (PDF)
6. Электрическая принципиальная схема адаптера AlphaBot2-Pi (PDF)