Robot za iluziju oka gospodina Wallplatea: 12 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

Ovaj je projekt osmišljen da zabavi moju rodbinu i prijatelje kada ih posjete. To je vrlo jednostavan "robot". Interakcija između osobe i gospodina Wallplatea je skriptirana. Ovdje nema umjetne inteligencije niti dubokog učenja. Kad odgovori osobi, čini se da Mr. Wallplate ima inteligenciju, ali vrlo je umjetna. Previše umjetno da bi se smatralo umjetnom inteligencijom.

Odlučio sam upotrijebiti uobičajene predmete koji se inače ne bi koristili za robota: preklopnu/obostranu zidnu ploču za lice, ½ kuglica za pingpong za oči i držač za rep za usne. Čini se da oči prate osobu koja se kreće po prostoriji, ali to je optička varka. Motor pomiče usne sinkronizirano s riječima koje izgovara gospodin Wallplate. Jedina sofisticirana stavka je mozak, a to je LEGO Mindstorms EV3.

Softver Mindstorms EV3 pokrenut na računalu generira program koji se zatim preuzima na mikrokontroler pod nazivom EV3 Brick. Metoda programiranja temelji se na ikonama i na visokoj je razini. Vrlo je jednostavan i svestran.

Pribor

1. Komplet LEGO Mindstorms EV3
2. 1 preklopna/dvostrana zidna ploča
3. 3 vijka, #6 ili #8, dugački 1 ½ inča (oko 4 cm)
4. 9 matica za vijke
5. 1 loptica za pingpong bez pisanja ili 2 loptice ako postoji
6. Tanki komad tvrdog kartona, otprilike 2 x 4 x 5 x 10 cm ili nešto veći
7. 2 okrugle, tamne naljepnice veličine šarenice oka (oko 7/16 inča ili 1,2 cm). Koristio sam smeđe dugmad za završnu obradu s vijcima koji su namijenjeni za prekrivanje vijaka u namještaju
8. 1 držač za crveni rep
9. Crveni konac iste nijanse kao i držač za rep
10. 2 spajalice
11. Otprilike 10 cm čiste trake
12. Kliješta s iglastim nosem

13. Odvijač za vijke

Korak 1: Pričvrstite vijke na zidnu ploču

Provucite 1 vijak kroz rupu između „očiju“i pričvrstite maticom. Potrebna je druga matica, s razmakom 1.6 inča (1,6 cm) između matica, kako bi se ostavio prostor za ½ kuglice za pingpong.

Zavrnite maticu na svaki od druga 2 vijka i provucite ih kroz ostale 2 rupe na zidnoj ploči. Pričvrstite drugu maticu na svaki od ovih vijaka kao što je prikazano na fotografiji. Prostor između glave vijka i matice, na prednjoj strani zidne ploče, dovoljno je širok da stane u držač repa.

Korak 2: Postavite prednje postolje

Pronađite potrebne elemente u setu EV3, prema fotografiji, i pričvrstite ih jedan na drugi i na zidnu ploču kao što je prikazano.

Korak 3: Priključite motor

Ponovno pronađite elemente u setu EV3 (prva fotografija) i spojite ih zajedno kao što je prikazano na drugoj fotografiji. Motor se pričvršćuje na sklop zidne ploče kao što je prikazano na trećoj fotografiji. Rupa na vratilu motora poravnava se s pravokutnom rupom na zidnoj ploči.

Korak 4: Pričvrstite oči

Prerežite loptu za pingpong po šavu, ako je moguće. Koristio sam pomoćni nož za dio reza i male škare da ga dovršim.

Zalijepite okrugle naljepnice na sredinu unutarnje strane polovica kugle za pingpong.

Stavite karton na zidnu ploču kao što je prikazano na fotografiji i pomoću prozirne trake pričvrstite ½ kuglice za pingpong na crni LEGO element.

Korak 5: Napravite usne

Savijte jednu spajalicu do oblika prikazanog u donjem desnom kutu prve fotografije. To će stati u otvor na vratilu motora i pomaknut će usne kad se motor okrene.

Savijte unutarnju petlju druge spajalice na jednu stranu i upotrijebite je da motor okrenete na pravilan položaj tako da prva spajalica stane vodoravno kao što je prikazano na drugoj fotografiji. Ne okreće se lako, a zatim nastoji pretjerati.

Moji držači za rep su samo malo preveliki, a "usne" se ne zatvaraju kada se stave na "lice". Koristila sam crveni konac za izradu 2 petlje promjera oko 1 cm. Pomaže imati okrugli predmet poput olovke odgovarajućeg promjera. Gurnite petlje za niti na krajeve držača za rep, otprilike 1 cm od kraja. Gurnite držač repa na vijke kao što je prikazano na trećoj fotografiji.

Korak 6: Postavite stražnji stalak

Pronađite elemente u setu EV3 (prva fotografija) i spojite ih kao što je prikazano. Ovo stražnje postolje pristaje na stražnju stranu sklopa zidne ploče kao što je prikazano na trećoj fotografiji. Postoji samo jedno mjesto na koje će stati.

Korak 7: Napravite "kosu"

Za jednu stranu "kose" potrebno je nekoliko elemenata EV3 kao što je prikazano na prvoj fotografiji. Sivi priključak dugačak je 2 3/16 inča (5,5 cm). Pričvršćuju se kao što je prikazano na drugoj fotografiji.

Druga strana "kose" zrcalna je slika prve strane, osim što ima 3 elementa na vrhu umjesto 4, pa se tako umjesto sivog konektora koristi kraći (1 ⅞ inča ili 4,7 cm) crni konektor. Prva fotografija je vodič koji su elementi potrebni.

Dodatni elementi EV3 potrebni su kako je prikazano na sredini treće fotografije, a svi su pričvršćeni kako je prikazano na četvrtoj fotografiji. Ovo nije tako zeznuto kako se može činiti, ali važno je pažljivo pogledati fotografije.

Korak 8: Pričvrstite "kosu"

"Kosa" se pričvršćuje na crni element iza očiju. Vijak se uklapa u srednju rupu sivog elementa.

Korak 9: Razvijte program

LEGO Mindstorms ima vrlo prikladnu metodu programiranja zasnovanu na ikonama. Blokovi su prikazani pri dnu zaslona i mogu se povući i ispustiti u prozor za programiranje za izradu programa. Snimka zaslona iznad prikazuje prozor EV3 pri prvom pokretanju projekta. Naziv projekta dodjeljuje se prilikom prvog spremanja programa.

Program omogućuje g. Wallplateu interakciju s osobom koja razgovara s njim. Odgovori su skriptirani. Ovdje nije uključena umjetna inteligencija niti duboko učenje.

Svaka interakcija sastoji se od tri bloka:

1. Blok čekanja (u narančastoj kategoriji Kontrola protoka) daje osobi vremena za komentar.

2. Zvučni blok (u zelenoj kategoriji Radnja) proizvodi riječi ili zvukove. Krajnja desna opcija u bloku postavljena je na “1” (Reproduciraj jednom) kako bi sljedeći blok (Blok motora) započeo odmah. Motor se stoga okreće dok se proizvodi zvuk. Jedina iznimka je drugi posljednji blok koji u krajnjoj desnoj opciji ima "0" (Čekajte dovršetak).

3. Srednji motorni blok (u zelenoj kategoriji Action) pomiče usne, za pola rotacije za svaki slog koji izgovara g. Wallplate. Opcija Power postavljena je na 48 za sinkronizaciju pokreta usana s govorom gospodina Wallplatea.

Nisam mogao shvatiti kako vam postaviti preuzimanje programa, pa vam pokazujem popis blokova u nastavku. Ne bi vam trebalo puno vremena za razvoj programa i/ili promjenu prema vašim potrebama. Kao i uvijek, dobra je ideja povremeno spremati program prilikom razvoja.

1. Blok za pokretanje prisutan je automatski kada se program razvija.
2. Blok čekanja čeka 3 sekunde. Osoba kaže "Zdravo, gospodine Wallplate."
3. Sound Block kaže: "Zdravo."
4. Srednji blok motora okreće motor za 1 rotaciju, što otvara usne dva puta.
5. Blok čekanja čeka 1,5 sekundi i osoba kaže: "Kako si?"
6. Sound Block kaže: "Fantastično."
7. Srednji blok motora okreće motor za 1,5 okretaja, što otvara usne tri puta.
8. Blok čekanja čeka 2 sekunde i osoba kaže: "Izgledaš dobro."
9. Sound Block kaže: "Hvala vam."
10. Srednji blok motora okreće motor za 1 rotaciju, što otvara usne dva puta.
11. Sound Block proizvodi zvuk "Blip 2".
12. Blok čekanja čeka 3 sekunde i osoba kaže: "Koliko prstiju?" držeći 4 prsta ispred gospodina Wallplatea.
13. Sound Block kaže: "Četiri".
14. Srednji blok motora okreće motor okretanje.5, koji jednom otvara usne.
15. Blok čekanja čeka 3 sekunde i osoba kaže: "Imate li kućne ljubimce?"
16. Sound Block kaže: "Da."
17. Srednji blok motora okreće motor okretanje.5, koji jednom otvara usne.
18. Blok čekanja čeka 0,5 sekundi.
19. Sound Block zove slona.
20. Blok čekanja čeka 3 sekunde i osoba kaže: "Slon?"
21. Sound Block se smije.
22. Srednji blok motora okreće motor za.25, čime se otvaraju usne.
23. Blok čekanja čeka 1 sekundu.
24. Srednji blok motora okreće motor okretanje.25, čime se zatvaraju usne.
25. Blok čekanja čeka 3 sekunde i osoba kaže: "U redu, vidimo se opet jednom."
26. Sound Block kaže: "Zbogom."
27. Srednji blok motora okreće motor za 1 rotaciju, što otvara usne dva puta.
28. Sound Block proizvodi zvuk pri isključivanju. Ovo je jedini zvučni blok koji ima "0" (Pričekajte dovršetak) u krajnjoj desnoj opciji.
29. Zaustavi programski blok (u plavoj naprednoj grupi) zaustavlja program.

Korak 10: Spojite EV3 Brick na Mr. Wallplate

Upotrijebite jedan od ravnih kabela u EV3 setu za povezivanje motora s priključkom A na EV3 opeci.

Korak 11: Preuzmite program na EV3 Brick

EV3 Brick može biti spojen na računalo putem USB kabela, Wi-Fi ili Bluetooth veze. Kad je spojen i uključen, to je naznačeno u malom prozorčiću u donjem desnom kutu prozora EV3 na računalu. Tekst "EV3" s krajnje desne strane postaje crven. Klikom na odgovarajuću ikonu ispod ovog "EV3" program će se preuzeti na EV3 Brick i odmah se pokrenuti.

Nakon preuzimanja, EV3 Brick se može odspojiti s računala, a program se može pokrenuti na EV3 Brick

Korak 12: Buduća poboljšanja

Kad vrijeme dopusti, razmišljam o tome da okrenem glavu da pratim osobu koja se kreće po prostoriji. Za to je potrebna baza za držanje motora za okretanje glave, te motor i ultrazvučni senzor za lociranje osobe.

Ovo je bio zabavan projekt. Nadam se da će vam i to biti zanimljivo.