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BrickPi, Raspberry Pi als Roboter

LEGO hat die Mindstorms-Serie für den Bau von Robotern kreiert. Mit BrickPi, einem Arduino-basierenden Zusatzboard, wird nun der Raspberry Pi in das Herz von Lego Mindstorms, die Brick, integriert. Es entsteht ein Roboterbaukasten mit einem Raspberry Pi als `Supergehirn´, sowie LEGO-Mindstorm-Komponenten wie Sensoren und Motoren.

Via BrickPi wertet der Rasperry Pi nun die LEGO-Sensoren aus, etwa Farb-, Berührungs- oder Lagesensoren. Der BrickPi ermöglicht den Anschluss von bis zu vier Lego-Mindstorm-NXT- oder EV3-Motoren und bis zu fünf NXT-Sensoren. Das Ganze kann in LEGO-Projekte eingebunden werden, um einen Roboter aufzubauen. Ein Batteriefach (9 Volt) macht das BrickPi-Modul unabhängig vom Stromnetz. Die Batterie versorgt dabei nicht nur die Motoren und Sensoren, sondern auch den Raspberry Pi mit Strom. Der BrickPi basiert auf dem Mikrocontroller Atmega328 von Atmel.

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Mit dem Raspberry agiert der BrickPi via GPIO-Schnittstelle als ein I²C-Sensor, der Befehle und Anfragen vom Raspberry erhält. Das heißt, der BrickPi kontrolliert Motoren, zählt Encoder-Werte und liest analoge Sensoren aus. Der Raspberry Pi wiederum wertet die Ergebnisse aus und steuert den BrickPi. Dank der offenen Arduino-Firmware des BrickPi lassen sich Hardware-Designs der BrickPi-Entwickler inklusive der zugehörigen Software von Github herunterladen. Dexter Industries bietet ein BrickPi-Starterset für 140 $ an.

Pi Noir, Nachtaufnahmen mit Infrarot-Kameramodul

Der Pi NoIR (RS Components, rund 25 Euro) wandelt den Raspberry Pi in eine Nachtsichtkamera etwa für Sicherheitsanwendungen, Tierbeobachtung, Astronomie und hyperspektrale Bildaufnahmen. Das Pi NoIR Infrarot-Kameramodul (vorgestellt von der Raspberry Pi Foundation) ist eine Variante des Raspberry Pi Kameramoduls für sichtbares Licht.

Durch Weglassen des Filters für sichtbares Licht kann das Modul Pi NoIR Infrarotstrahlung erfassen. Pi NoIR enthält den gleichen Bildsensor wie das herkömmliche Kameramodul mit einer Auflösung von 5 Megapixeln. Pi NoIR wurde für vielseitige Applikationen entwickelt. Hierzu gehören Nachtsichtanwendungen für Sicherheitssysteme oder die Beobachtung von Tieren, aber auch hyperspektrale Bildaufnahmen, Astronomie und paranormale Untersuchungen.

Das nur 20 x 25 x 9 mm³ messende Modul mit einem Fixfokus Omnivision-5647-Sensor kann Bildaufnahmen mit einer Auflösung von 2592 x 1944 Bildpunkten und HD-Videoaufnahmen mit 1920 x 1080 Bildpunkten im Vollbildverfahren mit 30 Vollbildern pro Sekunde durchführen. Damit sind mit dem Raspberry Pi sowohl Standbild- als auch Videoanwendungen mit hoher Qualität möglich. Die Kameraplatine wird auf die derzeit ungenutzten CSI-Pins der Platine des Raspberry Pi gesteckt, die Steuerung erfolgt über das I²C-Interface. Details enthält die RaspiCam-Documentation von RS.

Fotografieren und HD-Videos aufzeichnen mit Raspberry Pi

Natürlich gibt es für den Raspberry Pi auch ein Kameramodul für Tageslichtaufnahmen (RS Components, rund 25 Euro). Neben Fotos kann es auch Videos aufzeichnen und eignet sich so etwa auch für Sicherheits- und VoIP-Projekte. Das Datenkabel der Kamera wird in die dedizierte CSi-Schnittstelle auf dem Raspberry Pi gesteckt, die speziell für die Kommunikation mit einer Kamera entwickelt wurde.

Die Kamera ist mit einem Omnivision-5647-Sensor mit 5 Megapixel Auflösung für statische Bilder mit 2592 x 1944 Pixel ausgestattet. Bei Videoaufnahmen meistert das Modul 1080p30, 720p60 und 640x480p60/90 und H264-Videokompression. Die Einsatzmöglichkeiten des preiswerten Kameramoduls sind bemerkenswert, so Gordon Hollingworth, Head of Software von Raspberry Pi. „Testeinheiten werden unter anderem in medizinischen Laboratorien von Universitäten eingesetzt, und wir haben einige überwältigende Bilder von Flugzeugausrüstungen und aus Projekten zur Gesichtserkennung gesehen, die mit dem Kameramodul gemacht wurden.“

Tipp: Mit Raspberry Pi und dem Kameramodul lässt sich sogar die Stratosphäre erobern, wie Sie auf der Site www.daveakerman.com sehen können.

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