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

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-13 06:57

Ovaj projekat je osmišljen da zabavi moju rodbinu i prijatelje kada ih posjete. To je vrlo jednostavan "robot". Interakcija između osobe i gospodina Wallplatea je napisana. Ovdje nije uključena umjetna inteligencija niti duboko učenje. Kad odgovori osobi, čini se da Mr. Wallplate ima inteligenciju, ali je vrlo umjetna. Previše umjetno da bi se moglo smatrati umjetnom inteligencijom.

Odlučio sam upotrijebiti uobičajene predmete koji se inače ne bi koristili za robota: prekidač/dupleks zidna ploča za lice, ½ pingpong loptice za oči i držač za rep za usne. Čini se da oči prate osobu koja se kreće po prostoriji, ali to je optička iluzija. Motor pokreće usne sinhronizovano sa riječima koje izgovara gospodin Wallplate. Jedina sofisticirana stavka je mozak, a to je LEGO Mindstorms EV3.

Softver Mindstorms EV3 pokrenut na računaru generira program koji se zatim preuzima na mikrokontroler pod nazivom EV3 Brick. Metoda programiranja je zasnovana na ikonama i na visokom nivou. Vrlo je jednostavan i svestran.

Supplies

1. Komplet LEGO Mindstorms EV3
2. 1 preklopna/dupleks zidna ploča
3. 3 vijka, #6 ili #8, dužine 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”x4” (5x10 cm) ili malo 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 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 od 1,6 cm između matica, kako bi se ostavio prostor za ½ kuglice za pingpong.

Okrenite 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: Napravite 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

Ponovo 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 kuglu 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 unutrašnje strane polovica kugle za pingpong.

Postavite karton na zidnu ploču kao što je prikazano na fotografiji i pomoću prozirne trake pričvrstite ½ pingpong kuglice 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 pomaknuti će usne kad se motor okrene.

Savijte unutrašnju 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 i tada ima tendenciju pretjerivanja.

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

Korak 7: Napravite "kosu"

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

Druga strana "kose" je zrcalna 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 EV3 elementi su potrebni kako je prikazano na sredini treće fotografije, a svi su pričvršćeni kako je prikazano na četvrtoj fotografiji. Ovo nije tako zeznuto kao što se čini, 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 ekrana i mogu se prevući i ispustiti u prozor za programiranje za izradu programa. Snimak ekrana iznad prikazuje prozor EV3 pri prvom pokretanju projekta. Naziv projekta se dodjeljuje prilikom prvog spremanja programa.

Program omogućava 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 narandžastoj kategoriji Kontrola protoka) daje vrijeme osobi da da 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. Jedini izuzetak je drugi posljednji blok, koji ima “0” (Wait for Completion) u krajnjoj desnoj opciji.

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

Nisam mogao shvatiti kako vam postaviti preuzimanje programa, pa vam pokazujem popis blokova u nastavku. Ne bi vam trebalo puno vremena da razvijete program i/ili ga promijenite prema svojim 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 Mr. Wallplatea.
13. Sound Block kaže: "Četiri".
14. Srednji blok motora okreće motor.5 rotaciju, koja 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 poziva slona.
20. Blok čekanja čeka 3 sekunde i osoba kaže: "Slon?"
21. Sound Block se smije.
22. Srednji blok motora okreće motor za 0,25 okretaja, čime se otvaraju usne.
23. Blok čekanja čeka 1 sekundu.
24. Srednji blok motora okreće motor za 0,25 okretanja, 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" (Sačekajte završetak) 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 se može povezati sa računarom putem USB kabla, Wi-Fi ili Bluetooth veze. Kada je povezan i uključen, to je naznačeno u malom prozoru u donjem desnom kutu prozora EV3 na računaru. Tekst "EV3" sa 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 odvojiti od računara i program se može pokrenuti na EV3 Brick

Korak 12: Buduća poboljšanja

Kad nam vrijeme dozvoli, 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 projekat. Nadam se da će vam i to biti zanimljivo.