Gebruikte hardware

Raspberry pi 4 model B 8GB RAM

Desondanks dat het basisrobotje perfect op enkel een Arduino geprogrammeerd kan worden, gebruik ik toch een Raspberry Pi. Dit om de simpele reden dat de robot uitgerust zal zijn met een camera dat onderdeel is van AI gestuurde Emotie herkenning. Omdat ik met AI ga werken komt er ook veel rekenkracht aan te pas. De Raspberry Pi 4 8GB is hiervoor dus beter geschikt dan een Arduin.

Datasheet

Raspberry Pi camera module 2

Voor het AI gedeelte van mijn GSP heb ik een camera nodig.

Ik gebruik deze camera omdat:

Deze van hetzelfde merk is. (is dus gemaakt om op de Raspberry pi te werken)
Programmeerbaar
60 fps op 720p

Datasheet

Arduino Nano

Omdat de Raspberry Pi niet zo geschikt is om servo motors aan te sturen via PWM, maak ik gebruik van een Arduino Nano. Niet enkel zal get de servo motors aansturen maar ook de ultrasone sensor en de infraroodsensoren. Dit omdat deze componenten nodig zijn bij het proces om het robotje te laten lopen.

Datasheet

Ultrasonic sensor HY-SRF05

Om de robot objecten die voor hem staan te laten detecteren maak in gebruik van een ultrasone sensor.

Ik gebruik deze sensor omdat:

Betrouwbaarheid: nauwkeurigheid van +/- 3 cm
Frequentie van 40 kHz
Energie-efficiëntie: laag stroomverbruik

Datasheet

Micro servo fs90 x4

Deze Motors hebben elk 3 pinnen:

Rood: voor een voedingsspanning tussen 4,8V en 6V waarvan de Raspberry pi er 5V kan leveren.
Bruin: voor de aarding(GND)
Oranje: de signaaldraad, kan aangestuurd worden door de Raspberry pi.

Datasheet

Infrarood Sensors x2

Deze sensor kan worden gebruikt om te detecteren of er iets voor staat door te kijken naar de reflectie van infraroodstraling. Deze sensoren worden van voor in de voetjes van de robot geplaatst, ze wijzen naar onder. Als er gedetecteerd wordt dat de gemeten afstand te ver van het voetje is dan weet de robot dat hij niet eer verder mag stappen.

Datasheet

GME12864-41 OLED-module

Om de uitgelezen emotie weer te geven heb ik een klein schermpje nodig.

Ik gebruik dit schermpje omdat:

Goede resolutie: 128 x 64 pixels
Goede grote, diagonaal: 1,4 cm (0,96 inch)
Verversingssnelheid: 60 Hz
Aantal kleuren: 2, zwart en wit (meer heb ik niet nodig)

Datasheet

Blokschema Hardware

Het blokschema van de hardware is een schematische weergaven van de verbindingen tussen de hardware onderdelen.

Buiten de Pi camera worden alle componenten aangestuurd door de Arduino Nano. Omdat de Raspberry Pi niet ideaal is om servomotoren aan te sturen gebruik ik hiervoor een Arduino Nano.

De ultrasone sensor, de infrarood sensoren en het OLED I2C schermpje worden ook op de Arduino Nano aangesloten omdat deze samen met de servomotoren in het programma om de robot te laten lopen zitten. Zo wordt de verbinding tussen de Raspberry Pi en de Arduino Nano beperkt.