Robot Eye Illusion pána Wallplate: 12 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58

Tento projekt bol navrhnutý tak, aby pobavil mojich príbuzných a priateľov pri ich návšteve. Je to veľmi jednoduchý „robot“. Interakcia medzi osobou a pánom Wallplate je skriptovaná. Nie je tu zahrnutá žiadna umelá inteligencia ani hlboké vzdelávanie. Keď odpovedá na osobu, zdá sa, že Mr. Wallplate má inteligenciu, ale je to veľmi umelé. Príliš umelé, aby sa dalo považovať za umelú inteligenciu.

Rozhodol som sa použiť bežné položky, ktoré by sa pre robota bežne nepoužívali: prepínacia/duplexná nástenná doska na tvár, ½ pingpongových loptičiek pre oči a chvostový držiak na pery. Oči zrejme sledujú osobu pohybujúcu sa po miestnosti, ale je to optický klam. Motor pohybuje perami synchronizovane so slovami, ktoré povedal pán Wallplate. Jedinou sofistikovanou položkou je mozog, ktorým je LEGO Mindstorms EV3.

Softvér Mindstorms EV3 spustený na počítači vygeneruje program, ktorý sa potom stiahne do mikrokontroléra s názvom EV3 Brick. Metóda programovania je založená na ikonách a je na vysokej úrovni. Je to veľmi ľahké a všestranné.

Zásoby

1. Sada LEGO Mindstorms EV3
2. 1 prepínacia/duplexná nástenná doska
3. 3 skrutky, č. 6 alebo č. 8, dlhé asi 1,5 cm (asi 4 cm)
4. 9 matíc na skrutky
5. 1 pingpongová loptička bez písania alebo 2 loptičky, ak je na nej písané
6. Tenký kus tuhej lepenky, asi 2 x 4 palce (5 x 10 cm) alebo o niečo väčší
7. 2 okrúhle, tmavé nálepky o veľkosti očnej dúhovky (asi 7/16 palcov alebo 1,2 cm). Použil som hnedé ozdobné gombíky so skrutkovacou hlavou, ktoré majú zakryť skrutky v nábytku
8. 1 červený držiak na chvost
9. Červená niť rovnakého odtieňa ako držiak na chvost
10. 2 sponky na papier
11. Asi 4 palce (10 cm) čírej pásky
12. Kliešte s ihlou

13. Skrutkovač na skrutky

Krok 1: Pripevnite skrutky k nástennej doske

Vložte 1 skrutku cez otvor medzi „oči“a upevnite maticou. Je potrebná druhá matica s priestorom 1,6 palca (1,6 cm) medzi maticami, aby zostal priestor pre ½ pingpongových loptičiek.

Utiahnite maticu na každom z ďalších 2 skrutiek a vložte ich cez ďalšie 2 otvory v stene. Na každú z týchto skrutiek pripevnite ďalšiu maticu, ako je znázornené na fotografii. Priestor medzi hlavou skrutky a maticou na prednej strane nástennej dosky je dostatočne široký na umiestnenie držiaka chvosta.

Krok 2: Vytvorte predný stojan

Nájdite potrebné prvky v súprave EV3 podľa fotky a pripevnite ich k sebe a k nástennej doske podľa obrázku.

Krok 3: Pripojte motor

Opäť nájdite prvky v sade EV3 (prvá fotografia) a pripevnite ich k sebe, ako je znázornené na druhej fotografii. Motor sa pripevňuje k zostave nástennej dosky, ako je znázornené na tretej fotografii. Otvor pre hriadeľ motora je v súlade s obdĺžnikovým otvorom v nástennej doske.

Krok 4: Pripevnite oči

Pokiaľ je to možné, pingpongovú loptičku rozrežte na polovicu pozdĺž švu. Na časť rezu som použil úžitkový nôž a na jeho dokončenie malé nožnice.

Okrúhle nálepky nalepte do stredu vnútra polovíc pingpongovej loptičky.

Položte lepenku na nástennú dosku, ako je znázornené na fotografii, a pomocou priehľadnej pásky pripevnite ½ pingpongových loptičiek k čiernemu prvku LEGO.

Krok 5: Vytvorte pery

Jednu zo sponiek ohnite do tvaru zobrazeného v pravom dolnom rohu prvej fotografie. To sa zmestí do otvoru hriadeľa motora a pri otáčaní motora posunie pery.

Ohnite vnútornú slučku druhej sponky na jednu stranu a pomocou nej otočte motor do správneho zarovnania tak, aby prvá sponka na papier sadla vodorovne, ako je to znázornené na druhej fotografii. Neotáča sa ľahko a potom má tendenciu prestreľovať.

Moje držiaky na chvost sú trochu príliš veľké a „pery“nie sú zatvorené, keď sú umiestnené na „tvári“. Červenou niťou som vyrobil 2 slučky s priemerom asi cm palca (1 cm). Pomáha mať okrúhly predmet, ako napríklad pero správneho priemeru. Nasuňte slučky nití na konce držiaka chvosta, asi 1 cm od konca. Zatlačte držiak chvosta na skrutky, ako je znázornené na tretej fotografii.

Krok 6: Vytvorte zadný stojan

Nájdite prvky v sade EV3 (prvá fotografia) a spojte ich dohromady podľa obrázku. Tento zadný stojan sa hodí na zadnú stranu zostavy nástennej dosky, ako je znázornené na tretej fotografii. Je len jedno miesto, kam sa zmestí.

Krok 7: Vytvorte si „vlasy“

Na jednu stranu „vlasov“je potrebných niekoľko prvkov EV3, ako je to znázornené na prvej fotografii. Sivý konektor je dlhý 2 3/16 palca (5,5 cm). Sú pripevnené tak, ako je to znázornené na druhej fotografii.

Druhá strana „vlasov“je zrkadlovým obrazom prvej strany, okrem toho, že má na vrchu 3 prvky namiesto 4, a preto sa namiesto sivého konektora používa kratší (1 ⅞ palca alebo 4,7 cm) čierny konektor. Prvá fotografia je návodom na to, aké prvky sú potrebné.

Sú potrebné ďalšie prvky EV3, ako je znázornené v strede tretej fotografie, a všetky sú pripevnené tak, ako je to znázornené na štvrtej fotografii. Nie je to také zložité, ako sa môže zdať, ale je dôležité pozrieť sa na fotografie zblízka.

Krok 8: Pripojte „vlasy“

„Vlasy“sa prichytávajú k čiernemu prvku za očami. Skrutka zapadá do stredného otvoru sivého prvku.

Krok 9: Vytvorte program

LEGO Mindstorms má veľmi výhodnú metódu programovania založenú na ikonách. Bloky sú zobrazené v spodnej časti obrazovky a je možné ich zostavením programu presunúť myšou do programovacieho okna. Snímka obrazovky vyššie zobrazuje okno EV3 pri prvom spustení projektu. Názov projektu je priradený pri prvom uložení programu.

Vďaka tomuto programu pán Wallplate komunikuje s osobou, ktorá s ním hovorí. Odpovede sú skriptované. Nie je tu zahrnutá žiadna umelá inteligencia ani hlboké vzdelávanie.

Každá interakcia sa skladá z troch blokov:

1. Blok čakania (v oranžovej kategórii Flow Control) dáva človeku čas na komentár.

2. Zvukový blok (v zelenej kategórii Akcia) vytvára slová alebo zvuky. Pravá možnosť v bloku je nastavená na „1“(Prehrať raz), aby sa nasledujúci blok (blok motora) začal okamžite. Motor sa preto počas vytvárania zvuku otáča. Jedinou výnimkou je druhý-posledný blok, ktorý má v možnosti úplne vpravo „0“(Počkajte na dokončenie).

3. Stredný motorický blok (v kategórii Zelená akcia) pohybuje perami, jedna polovičná rotácia pre každú slabiku, ktorú vyslovil pán Wallplate. Možnosť napájania je nastavená na 48, aby sa synchronizoval pohyb pier s rozprávaním pána Wallplateho.

Nedokázal som prísť na to, ako nastaviť sťahovanie programu pre vás, ľudia, a preto uvádzam zoznam blokov nižšie. Vývoj programu a/alebo jeho zmena podľa vašich potrieb by vám nemala trvať dlho. Ako vždy, pri vytváraní programu je dobré program pravidelne ukladať.

1. Štartovací blok je prítomný automaticky pri vývoji programu.
2. Wait Block čaká 3 sekundy. Osoba hovorí: „Dobrý deň, pán Wallplate.“
3. Sound Block hovorí: „Ahoj.“
4. Stredný blok motora otočí otáčanie motora 1, čím sa dvakrát otvoria pery.
5. Blok čakania počká 1,5 sekundy a človek sa pýta: „Ako sa máš?
6. Sound Block hovorí: „Fantastické.“
7. Stredný blok motora otočí motor o 1,5 otáčky, čím sa trikrát otvoria pery.
8. Blok čakania počká 2 sekundy a človek povie: „Vyzeráš dobre.“
9. Sound Block hovorí: „Ďakujem.“
10. Stredný blok motora otočí otáčanie motora 1, čím sa dvakrát otvoria pery.
11. Sound Block vydáva zvuk „Blip 2“.
12. Blok čakania počká 3 sekundy a človek sa pýta: „Koľko prstov?“pričom držte 4 prsty pred pánom Wallplateom.
13. Sound Block hovorí: „Štyri.“
14. Stredný motorový blok otáča motorom.5, čím sa raz otvoria pery.
15. Blok čakania počká 3 sekundy a osoba sa opýta: „Máte nejaké domáce zviera?“
16. Sound Block hovorí: „Áno.“
17. Stredný motorový blok otáča motorom.5, čím sa raz otvoria pery.
18. Blok čakania počká 0,5 sekundy.
19. Sound Block telefonuje so slonom.
20. Blok čakania počká 3 sekundy a človek sa pýta: „Slon?
21. Sound Block sa smeje.
22. Stredný blok motora otočí motor o 0,25 otáčky, čím sa otvoria pery.
23. Blok čakania počká 1 sekundu.
24. Stredný motorový blok otáča motor o 0,25 otáčky, čím sa pery zatvoria.
25. Blok čakania počká 3 sekundy a človek povie: „Dobre, uvidíme sa niekedy.“
26. Sound Block hovorí: „Zbohom.“
27. Stredný blok motora otočí otáčanie motora 1, čím sa dvakrát otvoria pery.
28. Sound Block vydáva zvuk pri vypnutí. Toto je jediný zvukový blok, ktorý má v pravej časti možnosť „0“(počkajte na dokončenie).
29. Zastaviť blokovanie programu (v modrej skupine Rozšírené) zastaví program.

Krok 10: Pripojte tehlu EV3 k Mr. Wallplate

Na pripojenie motora k portu A na tehle EV3 použite jeden z plochých káblov v súprave EV3.

Krok 11: Stiahnite si program do tehly EV3

EV3 Brick je možné k počítaču pripojiť buď káblom USB, Wi-Fi alebo Bluetooth. Keď je pripojený a zapnutý, je to indikované v malom okne v pravom dolnom rohu okna EV3 v počítači. Text „EV3“na pravej strane sčervená. Kliknutím na správnu ikonu pod týmto „EV3“sa program stiahne do tehly EV3 a okamžite ho spustí.

Po stiahnutí môže byť tehla EV3 odpojená od počítača a program môže byť spustený na tehle EV3

Krok 12: Budúce vylepšenia

Keď mi to čas dovolí, myslím na to, aby som otočil hlavu a sledoval osobu, ktorá sa pohybuje po miestnosti. Na to by bola potrebná základňa na uchytenie motora na otáčanie hlavy a motorický a ultrazvukový snímač na lokalizáciu osoby.

Bol to zábavný projekt. Dúfam, že vás to tiež bude zaujímať.