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Revisão do Pimoroni Trilobot: Robô Pi poderoso e acessível

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    Nosso Veredicto

    O robô ideal para iniciantes e roboteers intermediários. O Trilobot é simples de construir, um ótimo software e um grande número de expansões permitem que este robô tenha um lugar em sua casa.

    Por

    + Chassi PCB é excelente
    + Ótimos softwares
    + Expansibilidade

    Contra

    – Conectores Qw/St são de difícil acesso

    Se acreditarmos na ficção científica, os robôs serão o nosso fim. Da Skynet aos Decepticons, os robôs tiveram uma má impressão, mas existem alguns robôs amigáveis ​​neste mundo. O Trilobot, alimentado pelo Raspberry Pi 4, é um kit de robô bem projetado e fácil de usar da Pimoroni. Por US $ 50 (mais um Raspberry Pi, câmera e bateria que você traz por conta própria), obtemos um chassi gloriosamente projetado que usa dois PCBs FR-4 para fornecer um chassi leve e forte que incorpora todos os componentes eletrônicos necessários para construir um robô .

    Testamos e possuímos muitos robôs diferentes, desde bots para iniciantes projetados para aprimorar suas habilidades, até bots multi-board baseados em rovers de Marte. A jornada do iniciante ao robô avançado está cheia de falsos começos e problemas. Para aprender, você precisa da ferramenta certa e o Pimoroni Trilobot é o kit de robô Raspberry Pi que preencherá essa lacuna.

    Especificações do Trilobot Pimoroni

    Movimento
    2 x tração dianteira

     
    Rodízio de bola

     
    2 motores DC 110:1 com calços pré-soldados

     
    Rodas aderentes

    Conectividade
    2 x conectores Qw/St (Qwiic / Stemma QT)

     
    Cabeçalho GPIO de 40 pinos para Raspberry Pi

     
    Cabeçalhos expandidos pelo usuário para

     
    Servo

     
    5 x tomadas Breakout Garden (vendidas separadamente)

     
    1 x cabeçalho I2C

     
    Câmera Raspberry Pi opcional

    Sensores / Câmera
    Sensor de distância ultrassônico

     
    Braçadeira oficial da câmera Raspberry Pi (compra da câmera separadamente)

    Poder
    USB C para alimentar o Raspberry Pi 4

     
    Robô alimentado via GPIO

    Chassis
    2 x FR-4 PCB

    Dimensões
    6 x 4,17 x 2,1 polegadas (150 x 106 x 53,4 mm)

    Montando o Trilobot Pimoroni

    Nossa unidade de teste veio pré-montada, mas rapidamente a desmontamos para ver como funciona. O uso de PCBs FR-4 não é novo. Raspberry Pi e o revendedor micro:bit 4Tronix há muito usam esse método, mas a tentativa de Pimoroni é excepcional. Serigrafias claras, conexões fáceis de encontrar e uma adorável “pintura” fazem com que o Trilobot seja “apenas mais um robô”. 

    A construção é simples, mas cheia de toques requintados que mostram o nível de detalhes que o criador Chris Parrott colocou no robô. A placa de circuito impresso principal é onde vemos a eletrônica que compõe este projeto. Nesta placa está um único controlador de motor DRV8833, o cabeçalho GPIO para o Raspberry Pi 4, botões, soquetes para sensores e placas Breakout Garden e seis LEDs RGB. O Raspberry Pi fica de cabeça para baixo no conector GPIO e fornece controle e energia ao chassi principal. Os motores se conectam na parte inferior do chassi por meio de suportes personalizados, com dois conectores JST na placa principal, fornecendo um meio simples de conectar os motores.

    O sensor ultrassônico, uma variante HC-SR04 e a câmera oficial Raspberry Pi são mantidos no lugar na frente do Trilobot usando mais duas placas FR-4 e alguns parafusos. O cabo de fita da câmera é roteado para o Pi entre a parte superior e o chassi principal para evitar problemas e uma estética limpa. 

    Uma crítica que temos sobre o design é o acesso aos conectores Qw/St. Localizados atrás do sensor ultrassônico e entre as rodas, eles exigem dedos ágeis para inserir os conectores, mas você pode remover a camada superior para um acesso um pouco mais fácil. Esse acesso não é um fator decisivo; paciência nos dará acesso aos conectores, ou podemos simplesmente usar o Breakout Garden.

    Falando em conectores, existem cinco soquetes Breakout Garden prontos para serem soldados. Seria bom ter alguns deles no kit completo, mas isso não diminui o apelo geral do robô, pois o Breakout Garden é um investimento em outro padrão de interface do sensor. Entre os conectores Qw/St há um único soquete para um servo de 5V. Isso exigirá solda, mas você tem a opção de adicionar um servo ao seu robô. Na parte traseira do chassi estão quatro botões que podem ser programados para acionar qualquer ação.

    Na parte inferior estão seis LEDs RGB montados inversamente. A montagem reversa significa que os LEDs são soldados na parte superior do chassi com um recorte na placa que permite que eles brilhem no chão. Apesar de haver apenas seis LEDs, eles com certeza lançam muita luz. As luzes de fundo RGB têm um amplo ângulo de iluminação e criam o brilho perfeito enquanto seu robô atravessa o mundo.

    Bateria para Pimoroni Trilobot

    Para alimentar o Trilobot, precisamos de uma bateria USB, mas é aqui que as coisas ficam um pouco complicadas. Na camada superior, temos slots para fita de gancho e laço que é usada para prender uma bateria de lítio. Com nossa unidade de teste, recebemos um powerbank USB-C de 5.000 mAh que fornece 5V a 3 amperes, o que foi suficiente para alimentar nosso Pi 4 e todos os motores, sensores, luzes e câmera. 

    Para ver quanto suco o Trilobot requer, escrevemos um teste de torção que viu os motores mudarem rapidamente de direção enquanto os LEDs RGB estavam acesos com brilho total. Do nosso monitor de energia USB, vimos o Trilobot consumir 1 Amp a 5,2 V, fornecendo um consumo de energia de 5,2 W. Quando paramos os motores, não vimos nenhum aumento no consumo de corrente.

    A bateria enviada pela Pimoroni mede 3 x 1,3 x 1 polegadas, e pode ser incluída em um futuro kit que a empresa venderá com o Trilobot, Pi 4 e câmera. Mas para este Trilobot básico, você precisará encontrar um banco de potência com dimensões e saída semelhantes.

    Software para Pimoroni Trilobot

    O hardware é apenas metade do pacote Trilobot e temos o prazer de dizer que o suporte de software é tão refinado quanto o hardware. Parrott e Pimoroni criaram um pacote Python 3 que abstrai o controle dos motores, LEDs RGB e sensor ultrassônico para facilitar o uso, mas mantém muitas configurações para o usuário ajustar. 

    Tomemos, por exemplo, o sensor ultrassônico que requer tempo preciso e um pouco de matemática para determinar uma distância. Com a biblioteca Trilobot Python, encontramos isso tratado por meio de uma função, mas podemos especificar parâmetros extras, como várias amostras (para uma distância média) e um tempo limite que pode ser usado para ajustar os tempos para distâncias maiores. 

    Os LEDs inferiores são totalmente controláveis, em grupos ou individualmente. Podemos passar cores como valores RGB e HSV usando as funções correspondentes. Se você quiser usar as portas Qw/St (Qwiic / Stemma QT), precisará instalar o CircuitPython para usar os muitos componentes compatíveis. Você pode fazer isso a partir do Python padrão, pois o Qw/St é realmente apenas I2C, mas com o CircuitPython, temos uma experiência sem atrito de instalação de software. Testamos com um sensor de temperatura BME688 e tudo funcionou bem. Nosso único problema não estava relacionado ao software. Os conectores Qw/ST embutidos exigem a remoção do PCB superior ou dedos extremamente ágeis. 

    Durante nossa instalação, conseguimos danificar os pinos em uma porta Qw/St que impedia o Pi de inicializar. Alguns minutos com uma lupa e uma pinça e estávamos de volta aos negócios.

    A biblioteca de software Python é extremamente madura para um novo produto e mostra que Pimoroni trabalhou com testadores beta da comunidade de robôs Raspberry Pi. Não há suporte para a câmera Raspberry Pi na biblioteca Trilobot Python, em vez disso, precisamos usar o software PiCamera ou libcamera para transmitir vídeo ou tirar fotos enquanto nosso robô fica louco.

    Para quem é o Trilobot?

    O Trilobot substitui o STS Pi, a primeira plataforma robótica da Pimoroni voltada para iniciantes. Mas Trilobot atravessa a divisão entre robóticos iniciantes e intermediários com experiência recém-descoberta, graças ao trabalho árduo de Chris Parrott. O processo de construção e suporte de software é maduro e bem documentado, algo que raramente é visto em novos produtos. Se você está apenas começando em robótica ou é um profissional experiente, o Trilobot tem muito a oferecer. 

    Resultado final 

    $ 50 para o modelo básico é o ponto ideal para preço e funcionalidade. Você pode já ter a câmera oficial do Raspberry Pi e um Raspberry Pi 4, mas se não, agora é a hora de obter um Raspberry Pi 4. 

    Se você está precificando uma versão completamente nova, precisamos levar em consideração o custo do Raspberry Pi 4 mais barato, o modelo de US $ 35 de 1 GB, e depois aumentar o preço de uma câmera. As câmeras oficiais V2 custam cerca de US $ 25, mas você pode comprar câmeras Arducam que parecem e funcionam exatamente da mesma maneira. Uma bateria USB pode ser comprada por cerca de US $ 20, encontramos este modelo que tem a mesma capacidade que nossa unidade de teste, corrente máxima um pouco menor, mas bem acima do que o Trilobot exige. Então, ao todo, estamos gastando US$ 130 em um robô novinho em folha.

    O hardware e o software são excelentes, bem documentados e de fácil acesso. O uso de PCBs como material de construção confere resistência e funcionalidade ao robô. A eletrônica e o chassi são um, reduzindo fios e problemas. Se você é novo na robótica, adquira um desses. Se você é um profissional, ainda compre um e use-o como uma plataforma estável para o seu próximo projeto de robô.

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