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Nerd-Spielzeug: Zümi

20 December 2022

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Die letzten Jahre habe ich mich immer wieder für verschiedene nerdige Themen wie 3D-Druck, Raspberry Pi, Arduino und Elektronik interessiert. Aber ich habe mir nie die Zeit genommen was mit diesem Wissen umzusetzen.

Doch jetzt ist es an der Zeit. Inspiriert von Zümi, einem kleinen Roboter-Auto mit Raspberry Pi unter der Haube, habe ich angefangen mein eigenes Nerd-Spielzeug umzusetzen.

Aber fangen wir vorne an.

Was ist Zümi?

Zümi ist ein cleveres Lernspielzeug der Firma Robolink. Anscheinend wurde er mittlerweile auf Zumi umgetauft, das hindert mich aber nicht daran, ihn weiterhin Zümi zu nennen, denn ich habe meinen durch die damalige Kickstarter Kampagne als "Zümi" bekommen :-). Den besten Überblick über die Features von Zümi gibt es natürlich auf der Produktwebsite. Lasst mich die Features aber nochmal aus der Sicht eines Nerds beschreiben.

Was kann Zümi?

Zümi ist autonom. Er verfügt über einen Akku mit Ladelogik, zwei Motoren, ein kleines, monochromes OLED-Display, eine Kamera und einen Raspberry Pi.

Der Raspberry Pi braucht seine Zeit zum Booten und kann sich nicht um die Ladelogik kümmern. Deshalb wurde er ganz clever um einen Arduino ergänzt, der die Ladelogik übernimmt und das Display ansteuert. Dadurch kann er beim Laden den Zustand am Display anzeigen und bringt beim Einschalten zwei animierte Augen auf das Display, die anzeigen, dass der Raspberry aufwacht. So wird die Zeit des Bootvorgangs clever überbrückt.

Das eingebaute Display ist sehr klein und eignet sich somit nicht sehr gut für die Programmierung. Deshalb haben sich die Entwickler ein weiteres cleveres Detail einfallen lassen. Zümi macht nach dem Booten einen WiFi-Access-Point auf. Auf dem Display wird der Name des WiFi-Netzwerks angezeigt und Zümi reagiert sogar auf eine Verbindung mit der Ausgabe der URL, über die man nach dem Verbindungsaufbau das Dashboard erreicht.

Über das Dashboard kann Zümi noch in das standard WLAN-Netz integriert werden, so daß eine WiFi-Bridge ins Internet aufgebaut wird.

Über das Dashboard stehen mehrere Jupyter Notebooks mit Tutorials zur Verfügung. Diese Tutorials zeigen, wie Zümi gesteuert wird. Highlights sind eine Gesichtserkennung und eine QR-Code-Erkennung. Beide sind über openCV realisiert.

Zur genaueren Steuerung der Motoren verfügt Zümi noch über einen Beschleunigungs- und einen Gyro-Sensor.

Alles in allem eine sehr runde Geschichte, wäre da nicht der Raspberry Pi Zero der ersten Generation. Dieser verfügt über nur einen Core und fühlt sich dadurch langsam an. Das System blockiert öfters und vermittelt das Gefühl, dass es nicht für größere Aufgaben geeignet ist.

Das von Robolink bereitgestellte SD-Card-Image ist etwas älter und läuft somit nicht auf einem Pi Zero 2. Da unklar ist, was und wie alles auf dem Image installiert ist, ist ein Upgrade schwierig. Robolink selbst scheint kein Interesse an einem Upgrade zu haben.

Somit habe ich mir zum Ziel gesetzt mein eigenes Nerd-Spielzeug in ähnlicher Art und Weise aufzusetzen.

In den nächsten Blog-Posts werde ich Schritt für Schritt erklären, wie ich dabei vorgehen. Lasst Euch überraschen!