Al aprender robótica, ¿cuándo tiene sentido usar una computadora frente a una Raspberri Pi para programarla?

En teoría, puede usar lo que sea que pueda crear para construir su robot. Pero en realidad es muy difícil, si es posible. Estoy hablando de robots serios. Tal vez aún puedas construir algunos robots de juguete muy simples de esta manera. Y supongo que está más interesado en la parte de electrónica y software del robot, según su pregunta. Es común ver piezas mecánicas totalmente personalizadas de todos modos.

Creo que deberías poder entender el punto solo con un simple ejemplo. Considere que necesita construir una plataforma de robot móvil como Roomba. ¿Necesita un conductor de motor? No hay problema, puedes construir uno usando transistores básicos. ¿Necesita integrar un sensor de parachoques? Probablemente aún pueda construir algún tipo de circuito lógico para asignar la salida del sensor al comando del motor. ¿Necesita un sensor infrarrojo para medir la distancia? Siga agregando componentes a su circuito para que pueda interpretar la salida del sensor. Ahora considera que puede necesitar una IMU para estimar mejor los estados de su robot. ¿Tiene un módulo de sensor digital (muy popular y asequible hoy en día)? Ahora debe considerar cómo implementar el protocolo I2C / SPI para poder hablar con el sensor. Bueno, tienes algunos sensores que quieres usar con algoritmos más avanzados. Sigue jugando con tus puertas lógicas y transistores. ¿Te has dado cuenta de que ya puedes ahorrar mucho tiempo y dinero simplemente reemplazando tu circuito con un microcontrolador? ¡Aún no has comenzado a agregar cámaras LIDAR! Es genial incluso si aún puede mantener su diseño electrónico en este momento. Ahora te dicen que los requisitos para el robot han cambiado. Ya no desea la función A y necesita agregar la función B en su lugar. ¿Ya estás empezando a volverte loco? En resumen, solo hablando del microcontrolador, el mercado le ha brindado opciones más que suficientes para que implemente su diseño mientras deja recursos libres razonables para futuros cambios / actualizaciones de diseño. Y estas opciones pueden ser más baratas, probablemente mucho más pequeñas y energéticamente eficientes que su propio circuito. Es lo mismo cuando necesita un procesador más potente cuando una MCU no es suficiente. Hay muchas alternativas más baratas o más caras a la frambuesa pi si crees que RPI no se ajusta mejor a tu diseño. ¿Quizás necesites un procesador más potente? Considere algo como Intel Joule. ¿Aún no es suficiente? Echa un vistazo a Intel NUC basado en i3 / 5/7. La misma lógica se aplica al software. Tal vez su código comience desde un código de estilo de bucle infinito. Entonces es posible que desee obtener algún tipo de funciones de programación de tareas, alguna función de comunicación de red y mucho más. Las cosas se vuelven inmanejables muy rápidamente si quieres hacer todo desde cero por ti mismo.

En conclusión, intente aprovechar la tecnología moderna y evite reinventar innecesariamente las ruedas. Es posible que de vez en cuando necesite crear componentes muy personalizados (hardware / software) si sus necesidades son especiales y no se pueden satisfacer con soluciones existentes (en rendimiento / precio). Pero, en general, es muy poco probable que necesite hacerlo para todo el robot. Requiere demasiados recursos.

En primer lugar, un Raspberry Pi 3B es una computadora y bastante decente, más o menos equivalente a un Pentium III de 1 GHz

Realmente depende de lo que quieras que haga el robot … si quieres que haga un seguimiento de línea o un control remoto, Arduino es probablemente el lugar al que debes ir (Cómo construir un robot Arduino simple) Si quieres algo más autónomo, un poco de frambuesa Pi (construir robots Raspberry Pi: el mejor tutorial para principiantes)

Podrías “utilizar puertas lógicas y transistores para hacer una computadora” y decir codificar la siguiente línea como hardware. No podría construir una computadora basada en transistores lo suficientemente potente como para ejecutar incluso el sistema operativo más simple. el antiguo Intel 8088 tenía 29000 transistores, sería demasiado grande y consumiría demasiada energía.

Tiene más sentido usar un microcontrolador como el Arduino, aunque podría usar el Pi. El Pi se parece más a una PC y tiene un sistema operativo, mientras que el Arduino solo ejecuta el código C o la versión Arduino del mismo.

Sí, puede construir algunas de las piezas del robot, como el chasis de madera, metal, plástico o placa de núcleo de espuma. Puede comprar engranajes de plástico económicos si lo necesita. Puede hacer sus propios servos, aunque comprar servos RC no es costoso. Puede comprar motorreductores con diferentes rpm de salida para conducir las ruedas del robot.

Puede construir un robot con puertas lógicas y transistores, aunque puede llevar mucho más tiempo completarlo, especialmente para un robot más complejo. El Arduino es más simple.

Hay muchos ejemplos de diseños de robots Arduino que puede copiar, completos con código en Internet.

Es probable que pueda hacer muchas cosas interesantes y modificar la tecnología existente para trabajar con el robot.