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Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Planen, bauen, programmieren. Programmierung und Elektronik spielerisch entdecken. Geeignet für Maker jeden Alters!

Medium: Buch
ISBN: 978-3-8362-4294-3
Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH
Erscheinungstermin: 31.10.2016
Nicht mehr lieferbar
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Der Raspberry Pi lernt fahren! Und Sie sind sein Fahrlehrer. - Let the good times roll: Ohne Vorwissen einfach einsteigen
,
- Alle relevanten Programmier-, Elektronik- und Hardwaregrundlagen
- Ferngesteuerte und autonome Modelle bauen; mit vollständiger Teile-Liste

Raspberry Pi und Robotik faszinieren Sie? Dann bringt Sie dieses Buch sicher richtig in Fahrt! Ob Einsteiger oder fortgeschrittener RasPi-Bastler: Schritt für Schritt lernen Sie, wie Sie mit dem Raspberry Pi ein ferngesteuertes Roboter-Auto entwickeln. Oder soll das Auto gleich selber fahren können? Perfekt, denn im zweiten Teil des Buches bauen Sie genau das: ein autonomes Roboter-Auto. Und quasi im Vorbeifahren lernen Sie alle Grundlagen, die Sie für beide Projekte benötigen. Hardware, Elektronik, Bau Ihres bevorzugten Auto-Chassis und natürlich die Programmierung der nötigen Software in Scratch und Python. Die Formel Eins gewinnen Sie mit dem Roboter-Auto vielleicht nicht – viele spannende Erkenntnisse und Lernspaß dafür aber sicher!

Aus dem Inhalt:

- Die elektronischen Komponenten kennenlernen: Raspberry Pi, Kamera- und W-LAN-Modul, Motoren, Step-Down-Converter, Ultraschall-Sensor, GPS-Empfänger u. v. m.
- Die benötigten Werkzeuge kennenlernen: Lötkolben, Dritte Hand und Co.
- Grundlagen zum Elektromotor
- So fügt sich alles zusammen: Chassis basteln, Fahrgestell montieren, Elektronik verbauen
- Grundlagen der Elektrizitätslehre
- Verkabelung der elektronischen Komponenten
- Den Raspberry Pi in Betrieb nehmen
- Wichtige Linux-Grundlagen
- Einführung in die Programmierung mit Scratch und Python
- Das Google-Auto hat eine und Ihres auch: Die Kamera nutzen
- Auto-Steuerung: via W-LAN fernsteuern oder vollständig autonom
- Liste der benötigten Elektronik-Komponenten sowie alle Steuerungsprogramme zum Download

Produkteigenschaften

  • Artikelnummer: 9783836242943
  • Medium: Buch
  • ISBN: 978-3-8362-4294-3
  • Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH
  • Erscheinungstermin: 31.10.2016
  • Sprache(n): Deutsch
  • Auflage: 1. Auflage 2016
  • Serie: Rheinwerk Computing
  • Produktform: Kartoniert
  • Gewicht: 651 g
  • Seiten: 338
  • Format (B x H x T): 169 x 231 x 22 mm
  • Ausgabetyp: Kein, Unbekannt
  • Nachauflage: 978-3-8362-6755-7

Themen

Autoren/Hrsg.

Autoren

Ingmar Stapel studierte technische Informatik und ist aktuell im internationalen Bankenumfeld als IT-Projektleiter tätig; daneben beschäftigt er sich seit Jahren intensiv mit dem Raspberry Pi und der Robotik. Dieses Wissen teilt er gerne auf Vorträgen zum Thema Robotik mit Interessierten aus der Bastler-Szene. Auf seinen privaten Blogs schreibt er außerdem zu vielen aktuellen Techniktrends und berichtet von seinen Reisen.

Geleitwort. 13 Vorwort. 17 1. Einleitung: Was dieses Buch leistet und was Sie erwartet. 19

TEIL I Bauen Sie Ihr eigenes ferngesteuertes Roboter-Auto mit dem Raspberry Pi!. 21 2. Das etwas andere Kfz-Praktikum: Einführung in die elektronischen Komponenten. 23 2.1. Komponenten für ein ferngesteuertes Roboter-Auto. 23 2.2. Raspberry Pi: Der Single-Board-Computer. 25 2.3. Das Raspberry-Pi-Kameramodul. 30 2.4. Motortreiber. 32 2.5. Getriebemotoren. 33 2.6. Step-Down-Converter. 33 2.7. Batteriehalter und Akkus. 34 2.8. Kabel. 35 2.9. Die richtige Mikro-SD-Karte. 37 2.10. Optional, aber unabhängiger trotz Kabel: Ein Netzteil. 38 2.11. Optional, aber gut für weite Strecken: Ein WLAN-USB-Modul. 38 3. Schrauber aufgepasst: Eine Übersicht der benötigten Werkzeuge. 41 3.1. Lötstation. 42 3.2. Löten. 43 4. Besseres Drehmoment? Der richtige Antrieb für das Roboter-Auto. 47 4.1. Grundlagen zum Elektromotor. 47 4.2. Gar nicht so banal: Räder. 52 5. Damit es mit dem Blick unter die Haube klappt: Das Chassis. 57 5.1. Ein Chassis aus Pappe. 57 5.2. Ein Chassis aus LEGO®-Bausteinen. 64 5.3. Ein Chassis mithilfe eines Acrylglas-Bausatzes. 70 6. Benzin war gestern: Grundlagen der Elektrizitätslehre. 75 6.1. Elektrische Gesetze und Formeln. 75 6.2. Beispielrechnung zu den Grundlagen der Elektrizitätslehre. 77 7. Lange Leitung? Manchmal besser! Verkabelung der elektronischen Komponenten. 81 7.1. Stromversorgung der elektronische Komponenten. 82 7.2. Motortreiber und Raspberry Pi logisch verbinden. 84 7.3. Verkabelung der Getriebemotoren. 90 7.4. Getriebemotoren mit dem Motortreiber verbinden. 92 8. Das richtige Betriebssystem macht's! -- Das Raspberry-Pi-Betriebssystem installieren. 95 8.1. Das Betriebssystem auf Mikro-SD-Karte vorbereiten. 96 8.2. Raspberry Pi booten. 98 8.3. Das Dateisystem der Speicherkarte erweitern. 99 8.4. Raspbian-Spracheinstellungen. 100 8.5. WLAN einrichten. 102 9. Nerds aufgepasst! Befehle und Programme im Terminal-Fenster. 105 9.1. Das Terminal-Fenster. 105 9.2. Temporäre Administratorrechte. 106 9.3. Im Filesystem navigieren. 107 9.4. Den Texteditor 'Nano' kennenlernen. 108 9.5. Zugriffsrechte ändern. 110 9.6. Neustarten und Herunterfahren des Raspberry Pi. 111 9.7. Die IP-Adresse des Raspberry Pi anzeigen. 112 9.8. Dateiverknüpfung setzen. 113 9.9. Die Programmausgabe in eine.log-Datei umleiten. 113

10. Nur so kommt das Ding ans Laufen: Software-Installation und Konfiguration. 115 10.1. Das Betriebssystem und die Raspberry-Pi-Firmware aktualisieren. 117 10.2. Den Midnight Commander installieren. 119 10.3. TightVNC Server und Viewer installieren. 121 10.4. PuTTY installieren. 124 10.5. Notepad++ installieren. 126 10.6. Samba Server installieren. 126 10.7. Python installieren. 128 10.8. Subversion-Client installieren. 129 10.9. Video-Streaming-Server installieren. 129

11. Einfacher geht's nicht: Programmieren mit Scratch. 133 11.1. Die Scratch-Grundlagen. 134 11.2. Ein Scratch-Programmbeispiel für Ihr Roboter-Auto. 136 11.3. Steuerungsprogramm für das Roboter-Auto in Scratch. 138

12. Fahren ohne Schlangenlinien: Programmieren mit Python. 141 12.1. Kurze Einführung in Python. 141 12.2. Das Steuerungsprogramm in Python. 142 12.3. Die Roboter-Auto-Steuerung starten. 154

13. Geisterfahrer aufgepasst! Wir sorgen für Durchblick. 155 13.1. Das Google-Auto hat's -- und unseres auch: Die Raspberry-Pi-Kamera installieren. 155 13.2. Mehr als eine bloße DashCam: Live-Video-Stream. 157

14. Kommuniziere, kommuniziere: Webinterface-Steuerung über WLAN. 163 14.1. Das WebIOPi-Framework installieren. 164 14.2. Die Webinterface-Steuerung programmieren. 166 14.3. Das Webinterface starten. 175

15. Start-Automatik: Den Autostart der Programme konfigurieren. 177 15.1. Ein Start-Skript für den mjpg-streamer anlegen. 178 15.2. Den mjpg-streamer-Dienst einrichten. 180 15.3. Den RobotControlWeb-Dienst einrichten. 181

16. Was Sie im ersten Teil des Buches erreicht haben. 185

TEIL II Hände weg vom Steuer: Lassen Sie Ihr Roboter-Auto autonom fahren. 187

17. Pfadfinder elektronisch: Mit diesen Komponenten fahren Sie autonom. 189 17.1. Komponenten für das autonome Fahren. 189 17.2. Raspberry Pi Sense HAT. 191 17.3. Einführung in den I2C-Datenbus. 194 17.4. Ultraschallsensoren. 201 17.5. GPS-Empfänger. 204

18. Achtung, Kabelsalat: Anbau und Verkabelung der elektronischen Komponenten. 207 18.1. Befestigung der elektronischen Komponenten am Roboter-Auto. 207 18.2. Die elektronischen Komponenten im Roboter-Auto verkabeln. 218

19. Upgrade für Ihr Roboter-Auto: Neue Software für das autonome Fahren. 227 19.1. I2C-Bus-Software installieren. 227 19.2. Octave installieren. 229 19.3. GPS-Software installieren und testen. 230

20. Auslesen, verstehen und programmieren: Bringen Sie die Sensoren und Aktoren zum Laufen. 233 20.1. Raspberry Pi Sense HAT auswerten und programmieren. 233 20.2. Python-Programm zur Verarbeitung der GPS-Koordinaten. 250 20.3. Python-Programme für den SRF08-Ultraschallsensor. 252

21. Auf die Überholspur: Einführung in die parallele Programmierung mit Python. 265 21.1. Grundlagen der parallelen Programmierung mit Python. 265 21.2. Drehen mit dem Gyroskop. 276 21.3. Orientieren mit dem Kompass. 282 21.4. Annährung zwischen zwei Hindernissen. 291

22. Machen Sie es sich einfach auf der Rückbank bequem: Programme für autonomes Fahren. 299 22.1. Hindernissen autonom ausweichen. 299 22.2. GPS-Wegpunkte abfahren. 308

23. Immer noch nicht genug? Weitere Ideen für Ihr Roboter-Auto. 331 Index. 333