Homunculus - mechanický mystický veštec Oracle: 15 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ok - takže čo to má byť … zadný príbeh o tom hovorím ľuďom je, že lebka pochádza z mystika z 19. storočia, ktorého vykradli hrob a že jeho lebka, ktorá skončila na nejakej karnevalovej strane, sa ukazuje začiatkom 20. storočia. Našiel som to v suteréne spustnutého viktoriánskeho domu a prestaval rekvizitu na veštec 21. storočia-„Kto sa môže dostať do éteru internetu, povedať ti svoje šťastie, kto sú tvoji priatelia a nepriatelia, povedz mi vtip a prečítajte si môj e -mail a kalendár na daný deň “.

Čo to vlastne je - Je to úžasný softvér Jasper bežiaci na Raspberry pi a vyrobil som 2 -kanálovú hovoriacu Linburgovu lebku, ktorá hovorí spolu s mnohými zvonmi a píšťalkami (a tamburínou), ktoré k nej treba pridať..

Bol to super ambiciózny projekt. Veľa rôznych médií, s ktorými je možné pracovať - viac koláčikov, obrábanie dreva, maľovanie, veľa káblov, veľa kódovania v pythone, kódovanie ardunio, veľa malých zapojení, zapojenie 120 V, externé dosky „klobúkov“, reléové budiče a relé, 24 V napájacie zdroje, ktoré umožňujú pohyb - lebka s 2 osami a búchanie tamburíny.

Nebudem sa podrobne zaoberať kus po kúsku pre každú časť, najmä kódovanie pythonu, ale pokúsim sa stručne popísať každú súčasť a vložiť obrázky.

Tiež na príkladoch Pythonu-áno, mohol som byť oveľa viac objektovo orientovaný na kódovanie, ale moja skúsenosť s Pythonom, keď som začínal s projektom, bola celkom základná a samozrejme bolo jednoduchšie ho vystrihnúť a vložiť, keď sa ponáhľate vs. zastavte to, čo robíte, znova to správne napíšte a potom pokračujte.

Krok 1: Hlavné komponenty - veci, ktoré som musel nájsť/získať/kúpiť

Malinový koláč

Dvaja z nich

www.adafruit.com/products/1914?gclid=CjwKE…

Jaspis

„Jasper je open source platforma na vývoj vždy zapnutých, hlasom ovládaných aplikácií“

jasperproject.github.io/

Adafruitove „oči“

learn.adafruit.com/adafruit-1-44-color-tft…

Teensy - Mozog pre oči

www.adafruit.com/product/2756

Ako vytvoriť „oči pomocou tínedžerských a 1-44 farebných TFT displejov

learn.adafruit.com/animated-electronic-eye…

16 kanálový servo klobúk

learn.adafruit.com/adafruit-16-channel-pwm…

Klasická Lindbergova lebka

www.amazon.com/Lindberg-scale-Pirate-skull…

4 -kanálová reléová doska, ktorá bude fungovať s Raspberry Pi

www.amazon.com/Sizet-Channel-Module-Arduin…

Zatlačte solenoid

(Toto je k dispozícii na mnohých rôznych miestach)

www.aliexpress.com/item/High-quality-DC-12…

USB mikrofón

Toto je k dispozícii z mnohých rôznych miest

www.samsontech.com/samson/products/micropho…

Zmiešaný

Dve servá, ktoré som položil, servo rohy som našiel v koši za 1 dolár v hobby obchode. Predlžovacie káble pre servo, reproduktor USB/Bluetooth, skrutky s maticami, MDF, horúce lepidlo, staré vákuové trubice, rôzne kusy žiaroviek a bity, starý mobilný telefón Samsung S5, oceľový plech, medený drôt, medená páska, klince, bežné lepidlo atď. atď.

Krok 2: Prečo dve malinové koláče?

Pôvodne som chcel synchronizovať lebky hovoriace s rečou, ale po inštalácii Jaspera a určení všetkého, čo som chcel robiť, všetkých vecí, ktoré sa pohybujú, som si myslel, že bude lepšie rozdeliť všetku prácu na dve koláče. Mal som termín, dokedy to mám urobiť, a nechcel som ustúpiť, ak som mal nejaký problém s výkonom. Teraz, keď je práca hotová, verím, že by som to mohol urobiť s jediným Pi, v tej dobe som považoval za najlepšie nechať jedného pi riadiť Jaspera a 2. pi poháňať serva a relé, aby som mal jasné vymedzenie medzi práca. Tiež to bolo jednoduchšie pre vývoj. V Jasperi som dokázal všetko správne, bez toho, aby som sa musel starať o servá a relé. Na druhom pí som sa mohol zamerať na riadenie servov, načasovanie vecí - zapnutie svetiel, pohybujúce sa servo atď. A nemusím sa starať o žiadne problémy súvisiace s hlasom/reproduktorom/mikrofónom.

Temnejšou stránkou veci je, že som stratil schopnosť synchronizácie lebky pohybovať čeľusťou s rečou, ale keď som sa pozrel na prácu Granta Imaharu pre The Late Late Show, ktorá vytvorila „Geoff“, zistil som, že veci budú vyzerať dosť dobre.

www.popularmechanics.com/science/a5473/4350…

Krok 3: Ako tieto dve koláče komunikujú?

Môžete to urobiť niekoľkými rôznymi spôsobmi. Išiel som do starej školy a rozhodol som sa ísť so sériovým pripojením. Na otvorenie sériového pripojenia od Pi#1 k Pi#2 a odoslanie niečoho na to potrebujú iba tri vodiče medzi dvoma kolíkmi (Tx, Rx a GND) a malé množstvo kódu. Pi#2 otvára sériové pripojenie na čítanie údajov a nastavuje tesné čítanie z jeho sériového pripojenia. Keď prijme nejaký text, zistí, či sa zhoduje s príkazom (Talk, svetlá zapnuté, svetlá zhasnuté, talk off atď.) A urobí, čo je potrebné. Spodnou stránkou sériového pripojenia je malé oneskorenie od odoslania príkazu a postupu príkazu. Pi#2 je v slučke s malým oneskorením pri čítaní. Takže som musel veci trochu zrýchliť. Tiež pre budúce multi-pi projekty je dobré vedieť, že môžem komunikovať medzi dvoma koláčikmi a NEPOTREBUJEME na to internet.

Krok 4: Vlákna Pythonu

Aby som všetkému dodal ešte väčšiu komplexnosť, musel som na Py#2 použiť vlákna Pythonu, aby som mohol spracovať viac žiadostí a spracovať ich súčasne. Napríklad som potreboval byť schopný začať hovoriť - pohybovať lebkami hlavou doľava/doprava, zatiaľ čo čeľusť ide hore a dole, ale čo keď má Pi#1 z nejakého dôvodu chybu a nie je schopný povedať Pi#2 prestať hovoriť, lebka by hovorila navždy. Potreboval som teda, aby sa lebka po určitom čase sama vypla. Na to bolo najľahšie odstrihnúť vlákno. Vnútri rutiny vlákna na rozhovor je nejaký kód, ktorý po nejakom čase prestane hovoriť, resetuje hlavu a čeľusť a odíde. To isté pre tamburínu, potreboval som, aby sa to rozbehlo tesne predtým, ako lebka prestala hovoriť, a tak roztočím ďalšie vlákno pre tamburínu a všetko funguje spoločne a kód pohybu hlavy je úplne oddelený od búšenia tamburíny - to isté platí pre zapnutie svetiel. a oči, všetky vlákna môžu bežať súčasne.

Množstvo kódu potrebného v Pythone na používanie vlákien je dosť malé, ale je tupé a chvíľu mi trvalo, kým sa v ňom zorientujem, ale ako sa ukazuje, funguje veľmi dobre. Schopnosť používať vlákna je dobrý nástroj, ktorý môžete mať v súprave nástrojov, ak ste vývojár Raspberry Pi.

Krok 5: Jaspis a úpravy jaspisu

Stránka Jasper je ZDROJOM toho, ako ju nainštalovať na pi, aké hlasové záznamy používať, ako konfigurovať, písať nové moduly, všetko - a to zadarmo! Nie je to však jednoduchá inštalácia. Veľa krokov, veľa balíkov na inštaláciu a konfiguráciu. Robím tento druh práce pre život a stále to bolo niečo, čo by som považoval za výzvu. Kým som skončil s týmto projektom, dostal som sa dosť hlboko do Japeru a urobil som veľa úprav, aby vyhovoval tomu, čo som sa snažil urobiť.

Niektoré zmeny, ktoré som vykonal:

Odstránilo sa pasívne počúvanie a pomocou portu GPIO sa začalo aktívne počúvanie pomocou domáceho prepínača. To prinieslo viac „arkádových“vecí oproti pasívnemu počúvaniu.

Parametre som zmenil podľa potreby na prácu s mojím mikrofónom - musel som prejsť tromi rôznymi USB mikrofónmi, kým som našiel ten, ktorý mi bude fungovať správne. Tiež som musel upraviť niektoré prahové hodnoty v kóde. Toto bola pre mňa osobne najbolestivejšia časť používania Jasperu.

Pridaný kód sériového pripojenia do všetkých modulov na otvorenie sériového pripojenia, povedzte otrokárovi, čo má robiť, „oči do očí“, „rozprávanie“, „bang tamburína“

Doplnené moduly „Kto sú moji priatelia“, „Povedzte mi vtip“, „Prečítajte si môj rozvrh z môjho kalendára CRM“a „Povedzte mi moje šťastie“. Niektoré z nich vyžadovali uskutočnenie REST volaní do cloudového softvéru na získavanie údajov. Existuje veľa nevybalených modulov, ktoré som použil ako príklady spolu s dokumentáciou na webe, aby mi pomohol dokončiť to, čo som potreboval.

Krok 6: Pridanie dvoch osí k lebke

Začal som základnou Lindbergovou lebkou. Pôvodne som premýšľal o 4/5 osovej lebke, ale čas potrebný na napísanie kódu pythonu na koordináciu pohybov spolu s vybudovaním hardvéru pre pohyb by presiahol čas, ktorý som musel dokončiť do konca projektu. (Neviem, či už existuje, ale softvér na zariadení Pi alebo Ardunio na pohon viacosovej lebky, ktorý by bol sám o sebe celkom cool.) Takže jedna os-pohyb čeľuste bol príliš chromý, takže Pridal som pohyb hlavy a s fungujúcimi očami LCD som s výsledkami spokojný.

Takže keď som sa pozeral na prácu, ktorú ostatní robili s hovoriacimi lebkami, prišiel som na to, čo musím urobiť, dve servá a servo rohy, kus MDF, horúce lepidlo, pútka na zips, pokus a omyl - fyzickú časť som mal na mieste.. Základné programovanie pohybu Pi skutočne trvalo dlhšie. Musel som zistiť hodnoty pre PWM pre obe serva. Začal som so základným celkom otvoreným/zatvoreným otočením hlavy úplne doľava/doprava. Ale nevyzeralo to dobre. Urobil som medzipohyby, čeľusť úplne otvorená, oneskorenie.1, čeľusť čiastočne zatvorená, bez oneskorenia, nádoba čiastočne otvorená, oneskorenie,. Atď. To isté platí pre pohyb hlavy, buchnutie tam a späť vyzeralo mizerne, takže medzipohyby a oneskorenia spôsobujú vyzerá to lepšie.

Jedna nešťastná vec, ktorú som nemal čas spracovať, je, že všetok materiál, ktorý som nasadil na čiapku lebky - kovový pás, hroty, medená korunka a rozvody, spôsobil, že celková lebka bola ťažšia a servo vo vnútri bolo ťažké. pohybuje sa pomalšie a nie tak ďaleko. Tu by pravdepodobne pomohlo servo s vyšším krútiacim momentom, ale nemal som čas a finančné prostriedky …

Krok 7: Ovládač serva Adaifruit Hat

Adafruit má skvelé príklady toho, ako používať svoje produkty. Náročné bolo zistiť, aké sú presne hodnoty pre každé zo serv - stred, úplne vľavo a vpravo. Nie je to 0, 90, 180, ako by ste si mysleli. Bol to iba pár riadkov dlhý program python, ale trvalo to niekoľko hodín dolaďovania, kým sa to podarilo pre obe servá.

Krok 8: Doska relé

Zistil som to na Amazone. Veľa webových stránok predáva niečo, čo sa zdá byť úplne rovnakou jednotkou. Trvalo to trochu experimentovania, ale prepnutie relé trvá iba niekoľko riadkov kódu a máte relé NC a NO na relé, čo to ešte viac uľahčuje. Ďalšou výzvou je, že port/pin GPIO nie je v súlade s 1: 1 s pinom na Pi. Dalo mi to trocha práce, aby som sa v tom zorientoval.

Krok 9: Teensy a oči

Toto som 100% zobral zo stránky Adafruit. Pôvodne som mal niekoľko chromých LED osvetlených pingpongových loptičiek, ktoré som chcel použiť, ale akonáhle som to uvidel na ich stránkach, musel som to mať. Predtým som nemal žiadne skúsenosti s Arduniom, ale slepo som nasledoval príklady na ich stránkach a tieto fungovali asi pol dňa. Tiež - keďže som program spustil mladistvým, zachová si ho a keď ho zapnete. Ardunio sa spustí asi za 3 sekundy a rozsvieti oči. Všetko, čo som musel urobiť, aby som dostal oči do práce, bolo pripojiť 12 V k jednému z relé a zapnúť tínedžer a oči a kúzlo sa deje!

Montáž obrazoviek LCD do lebky bola SUPER bolestivá. 7 malých drôtov na každom LCD, takže celkom 14 drôtov sa pokúšalo vybrúsiť lebku a nechať ich namontovať rovno a neprerušiť drôt - čo sa stáva veľa, bolo veľmi bolestivé. Programovanie je teda stredne náročné - tvrdá montáž. Presný opak toho, čo som očakával. Sada Teensy vzadu v očiach pod doskou MDF, ktorá drží dve servá.

Krok 10: Tamburína

Vždy si pamätám hlavu v krištáľovej guli v Haunted Mansion a tamburínu, ktorá plávala okolo a búchala, keď kontaktovala duchov, takže som pre tento projekt musel mať niečo také. Keďže lebka pochádza od bývalého čitateľa/viditeľa mysle, duchovia musia dať ľuďom vedieť, keď sú prítomní. J. Našiel som najväčšie a najsilnejšie relé s ťahom, aké som mohol nájsť. Potom som ho prepol z 12 na 24 voltov pomocou náhradnej nabíjačky na notebook, ktorú som mal. Musel som vytvoriť niekoľko rôznych verzií mechanizmu, ale moja tretia iterácia fungovala najlepšie. Musel som sa popasovať s dĺžkou páky, zarovnaním atď. Mojou veľkou chybou bolo robiť to všetko s drevom/MDF. Keď som to prvýkrát dal dohromady pri behu na 24 V, solenoid narazil na tamburínu tak silne, že sa sama trhala. (Na 12 V to nebolo dosť silné) V priebehu času bola drevená šachta namontovaná na MDF a maľovala sa celá vec ťažšie / ťažšie sa pohybovala, čo znamenalo, že solenoid sa pri enegerizácii ťažšie vytláčal A ťažšie sa vracal.. Preto som musel pridať dodatočnú vratnú pružinu - ktorá vyžaduje, aby solenoid míňal energiu, keď je pod napätím. Takže to skončilo buchnutím tamburíny na pomalú stranu. Nabudúce túto časť postavím z kovu - bronzové puzdro, kovový hriadeľ atď. A vyhnem sa tomuto problému.

Krok 11: Plazmová lampa

Pretože som nechcel postaviť Jacobsov rebrík alebo iný zlý zdroj šialeného vedca, potreboval som na pohon lebky nejaký druh „energie“. Vzal som svoj starý Samsung Galaxy S5, obnovil som továrenské nastavenia a nainštaloval som do neho aplikáciu energetickej gule. Musel som načítať inú aplikáciu, ktorá nedovolila telefónu prejsť do režimu šetriča obrazovky, aby bol v aplikácii aktívny.

Krok 12: Ako dosiahnuť, aby 120v svetlo blikalo

POZOR -

Tu sa to deje s 120 V AC zástrčkou v stene. Ak neviete, čo robíte, nerobte to

POZOR -

halloweenpropmaster.com/u-build-it3.htm

Táto stránka poskytuje najlepšie vysvetlenie, ako to urobiť. Náklady na štartér sú super lacné a vykuchal som náhradný predlžovací kábel, ktorý som mal. Mám niekoľko z nich postavených a používam ich počas Halloweenu a fungujú veľmi dobre, nie sú spálené žiadne poistky, nedochádza k prehrievaniu atď. Viedol som ich niekoľko hodín bez problémov. Takže pre tento projekt som vzal jeden z predlžovacích káblov so zapojeným štartérom a zapojil ho do jedného zo štyroch relé na doske. Niekoľko riadkov kódu GPIO ho vypne a zapne. Tiež začne pracovať okamžite, bez času zahrievania.

Krok 13: Platforma/stôl

Videl som niekoľko „lebiek na stole“, „rekvizít Frankensteinovej hlavy na stole“ako šialených vedcov a rozhodol som sa, že chcem ísť touto cestou. Dalo by mi to šancu vyskúšať viac ako len hovoriacu lebku. Zistil som základnú veľkosť stola a postavil som ho z ¼ MDF. Použitie stolovej píly to robí veľmi jednoduchým. Moje projekty sú zvyčajne kovové veci, takže stavba z dreva bola pre mňa niečo nové. Vystrihol som základné kusy a nechal som si rýchlo vyrobiť 4 strany škatule a vrch. Kde som sa naučil tvrdú lekciu, bolo, že som ich zostavil pomocou lepiacej pištole. Zistil som, že - takto sa to nemá robiť. Všetky kúsky sa rozpadli hneď, ako som tú prekliatu vec vybral! Odrezal som teda niekoľko kúskov 1”štvorca na vystuženie rohov a drevo ho zlepilo/pribilo. Poučenie. Položil som nejaké ozdobné prvky medzi hornú a bočnú stranu plošiny, prilepil som ich a pribil na svoje miesto. Bodový tmel na vyplnenie medzier a bol pripravený na to, aby naň boli namontované ostatné súčasti.

Vo zvyšku som sa inšpiroval obrázkami, ktoré som videl na internete. Na „starožitnosť“lebky som sa pokúsil použiť tmavú škvrnu. Nefungovalo to; nelepilo sa to na plast. Skúsil som teda natrieť lebku špinavobielou farbou a potom som na ňu položil škvrnu. Fungovalo to oveľa lepšie. Viem, že na to existuje veľa techník, a som spokojný s tým, ako to dopadlo. Medená páska, ktorú som mal položenú z iného projektu, ktorý som použil na čiapku lebky a okolo lícnych kostí. Maľoval som na škvrnu na ostatných nečerných maľovaných predmetoch, aby to malo ten starodávny/starý vzhľad.

Ostatné kúsky a bubliny som mal položené z iných projektov. Všetky mosadzné kusy pochádzajú z obchodu s lampami. Vyrezaný vypínač som vyrobil z nejakého šrotu a gombík na konci je ďalší kus žiarovky. Rúrky, ktoré som našiel na elektronickom prebytočnom mieste spolu s izolátormi. Hroty punku, ktoré som mal z iného post-apokalyptického projektu. Oceľový a medený drôt zo železiarstva a nejaké PVC potrubie pre jeho stavce.

Pokiaľ ide o plagát, našiel som obrázok plagátu starého kúzelníka na internete a s pomocou kúzla Photo Shop zmenil názov.

Krok 14: Ostatné

Inšpiroval som sa obrázkami, ktoré som videl na internete. Na „starožitnosť“lebky som sa pokúsil použiť tmavú škvrnu. Nefungovalo to; nelepilo sa to na plast. Skúsil som teda natrieť lebku špinavobielou farbou a potom som na ňu položil škvrnu. Fungovalo to oveľa lepšie. Viem, že na to existuje veľa techník, a som spokojný s tým, ako to dopadlo. Medená páska, ktorú som mal položenú z iného projektu, ktorý som použil na čiapku lebky a okolo lícnych kostí. Maľoval som na škvrnu na ostatných nečerných maľovaných predmetoch, aby to malo ten starodávny/starý vzhľad.

Ostatné kúsky a bubliny som mal položené z iných projektov. Všetky mosadzné kusy pochádzajú z obchodu s lampami. Vyrezaný vypínač som vyrobil z nejakého šrotu a gombík na konci je ďalší kus žiarovky. Rúrky, ktoré som našiel na elektronickom prebytočnom mieste spolu s izolátormi. Hroty punku, ktoré som mal z iného post-apokalyptického projektu. Oceľový a medený drôt zo železiarstva a nejaké PVC potrubie pre jeho stavce.

Krok 15: Montáž/ladenie/doladenie

Tu bol môj postup zostavenia:

#1 Nainštalujte Jasper na Pi a nechajte ho fungovať.

#2 Kúpil som viac mikrofónov a doladil som, kým nedosiahnem nejaký úspech.

#3 Na 2. Pi nainštalujte klobúk Adafruit a pochopte, ako pohybovať servami. Dostaňte servá do lebky a porozumejte hodnotám, ktoré som potreboval použiť na ich presun.

#4 Vybudujte si testovaciu základňu pre lebku, aby som na nej mohol pracovať vo svojej kancelárii. Vyladiť, znova vyladiť, vyladiť ďalšie.

#5 Namontujte všetky elektrické súčiastky na dosku z plexiskla. Koláče, reléová doska, napájacie zdroje USB a súvisiace vodiče.

#6 Vybudujte si oči Adafruit. Dokážte mi, že na to, aby všetko fungovalo, potrebujú iba napätie. To som nevedel, keď som začínal s touto časťou.

#7 Urobte dôkaz o koncepte odosielania a prijímania sériových dát medzi dvoma kolkami. Napíšte rutinu cyklu pre 2. Pi pomocou príkazov, ktoré som potreboval - hovor zapnúť/vypnúť atď. Otestujte to s nejakým ukážkovým kódom na Pi#1. Zatiaľ žiadny Jasper.

#8 Pridajte do Jasperovho kódu sériový kód - ukážte mi, že sa môžem pohybovať, keď Jasper hovorí.

#9 Začnite sa hrať s doskou relé. Pridajte kód a zapnite oči.

#10 Pridajte kód na zapnutie 120 V. Solenoid a tamburínu postavte na samostatnej platforme, aby ste zistili, ako by mala fungovať.

#11 Namontujte oči do lebky.

#12 Vybudujte platformu, na ktorej bude všetko zmontované. Zostavte všetky diely na plošinu, vyrobte oceľovú základňu lebky, aby ju držala, pridajte komponenty tamburíny.

#13 Skúste koláče a dosku dostať z domu do garáže a zistite, ako ich dostať na plošinu.

#14 Začnite ladiť. Ďalšie ladenie, pokračujte v ladení. Uvedomte si, že musím urobiť kód Pythonu viacvláknovým, aby všetky akcie mohli spolupracovať.

#15 Rozhodnite sa pridať energetickú guľu pod vákuové trubice. Zistite, že to môžem urobiť so starým mobilným telefónom. Fungovalo to za menej ako jeden deň.

#16 Pokračujte v pridávaní podrobností. Hroty, medený drôt, trubice, starožitná lebka. Pokračujte v ladení a testovaní. Maľujte, opravujte a opravujte veci, ktoré sa stále uvoľňujú, opravte/posilnite veci, ktoré sa rozpadávajú.

#17 Test a vyladenie Pripravte sa to ukázať ostatným ľuďom.