Robot Eye Illusion pana Wallplate: 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Tento projekt byl navržen tak, aby pobavil mé příbuzné a přátele při jejich návštěvě. Je to velmi jednoduchý „robot“. Interakce mezi osobou a panem Wallplate je skriptována. Nejde zde o žádnou umělou inteligenci ani hluboké učení. Když na osobu odpoví, zdá se, že Mr. Wallplate má inteligenci, ale je to velmi umělé. Příliš umělé na to, aby to bylo považováno za umělou inteligenci.

Rozhodl jsem se použít běžné předměty, které by se u robota běžně nepoužívaly: přepínací/duplexní nástěnná deska na obličej, ½ míče pingpong pro oči a držák ohonu na rty. Zdá se, že oči sledují osobu pohybující se po místnosti, ale je to optický klam. Motor pohne rty synchronizovaně se slovy, která vyslovil pan Wallplate. Jedinou důmyslnou položkou je mozek, kterým je LEGO Mindstorms EV3.

Software Mindstorms EV3 běžící na počítači generuje program, který se poté stáhne do mikrokontroléru s názvem EV3 Brick. Metoda programování je založená na ikonách a na vysoké úrovni. Je to velmi snadné a univerzální.

Zásoby

1. Sada LEGO Mindstorms EV3
2. 1 přepínací/duplexní nástěnná deska
3. 3 šrouby, č. 6 nebo č. 8, dlouhé přibližně 1 a půl palce (asi 4 cm)
4. 9 matic pro šrouby
5. 1 pingpongový míček bez psaní nebo 2 míčky, pokud se tam píše
6. Tenký kus tuhé lepenky, asi 2 x 4 palce (5 x 10 cm) nebo o něco větší
7. 2 kulaté, tmavé, samolepky o velikosti duhovky oka (asi 7/16 palce nebo 1,2 cm). Použil jsem hnědé ozdobné knoflíky se šrouby, které mají zakrýt šrouby v nábytku
8. 1 červený držák ohonu
9. Červená nit stejného odstínu jako držák ohonu
10. 2 kancelářské sponky
11. Asi 4 palce (10 cm) čiré pásky
12. Kleště s jehlovým nosem

13. Šroubovák na šrouby

Krok 1: Připevněte šrouby k nástěnce

Protáhněte 1 šroub otvorem mezi „očima“a upevněte maticí. Je zapotřebí druhá matice s prostorem 1,6 cm mezi maticemi, aby zbylo místo pro ½ míče pingpongů.

Na každém z dalších 2 šroubů utáhněte matici a prostrčte je dalšími 2 otvory v nástěnné desce. Na každý z těchto šroubů upevněte další matici, jak je znázorněno na fotografii. Prostor mezi hlavou šroubu a maticí na přední straně nástěnné desky je dostatečně široký, aby se do něj vešel držák ohonu.

Krok 2: Vytvořte přední stojan

Najděte v sadě EV3 potřebné prvky na fotografii a podle obrázku je připevněte k sobě navzájem a k nástěnné desce.

Krok 3: Připojte motor

Opět najděte prvky v sadě EV3 (první fotografie) a spojte je dohromady, jak je znázorněno na druhé fotografii. Motor se připevňuje k sestavě nástěnné desky, jak je znázorněno na třetí fotografii. Otvor hřídele motoru je v souladu s obdélníkovým otvorem v nástěnné desce.

Krok 4: Připevněte oči

Pokud je to možné, rozřízněte pingpongovou kouli na polovinu podél švu. Na část řezu jsem použil užitkový nůž a na jeho dokončení malé nůžky.

Kulaté nálepky nalepte doprostřed vnitřku polovin pingpongového míčku.

Umístěte lepenku na nástěnný talíř, jak je znázorněno na fotografii, a pomocí čiré pásky připevněte ½ míče pingpongů k černému prvku LEGO.

Krok 5: Vytvořte rty

Ohněte jednu ze sponek do tvaru zobrazeného v pravém dolním rohu první fotografie. To se vejde do otvoru hřídele motoru a při otáčení motoru bude pohybovat rty.

Ohněte vnitřní smyčku druhé kancelářské sponky na jednu stranu a pomocí ní otočte motor do správného zarovnání tak, aby první kancelářská sponka zapadla vodorovně, jak je znázorněno na druhé fotografii. Neotáčí se snadno a pak má tendenci přestřelit.

Moje držáky ohonu jsou jen trochu příliš velké a „rty“nejsou zavřené, když jsou umístěny na „obličej“. Červenou nití jsem vytvořil 2 smyčky o průměru asi 1 cm. Pomáhá mít kulatý předmět, například pero správného průměru. Nasuňte smyčky nití na konce držáku ohonu, asi 1 cm od konce. Zatlačte držák ohonu na šrouby, jak je znázorněno na třetí fotografii.

Krok 6: Vytvořte zadní stojan

Najděte prvky v sadě EV3 (první fotografie) a spojte je dohromady podle obrázku. Tento zadní stojan se hodí na zadní část sestavy nástěnné desky, jak je znázorněno na třetí fotografii. Je jen jedno místo, kam se vejde.

Krok 7: Vytvořte „vlasy“

Na jedné straně „vlasů“je zapotřebí několik prvků EV3, jak ukazuje první fotografie. Šedý konektor je dlouhý 2 3/16 palce (5,5 cm). Jsou připojeny, jak je znázorněno na druhé fotografii.

Druhá strana „vlasů“je zrcadlovým obrazem první strany, kromě toho, že má nahoře 3 prvky místo 4, a místo šedého konektoru je tedy použit kratší (1 ⅞ palce nebo 4,7 cm) černý konektor. První fotografie je návodem, jaké prvky jsou potřeba.

Jsou zapotřebí další prvky EV3, jak je znázorněno uprostřed třetí fotografie, a všechny jsou připojeny, jak je znázorněno na čtvrté fotografii. Není to tak složité, jak by se mohlo zdát, ale je důležité se na fotografie podívat zblízka.

Krok 8: Připojte „vlasy“

„Vlasy“se přichytí k černému prvku za očima. Šroub zapadá do středového otvoru šedého prvku.

Krok 9: Rozvoj programu

LEGO Mindstorms má velmi pohodlnou metodu programování založenou na ikonách. Bloky jsou zobrazeny ve spodní části obrazovky a lze je vytvořit a přetáhnout do programovacího okna. Snímek obrazovky výše ukazuje okno EV3 při prvním spuštění projektu. Název projektu je přiřazen při prvním uložení programu.

Díky tomuto programu pan Wallplate komunikuje s osobou, která s ním mluví. Odpovědi jsou skriptovány. Nejde zde o žádnou umělou inteligenci ani hluboké učení.

Každá interakce se skládá ze tří bloků:

1. Blok čekání (v oranžové kategorii Flow Control) dává člověku čas na komentář.

2. Zvukový blok (v zelené kategorii Akce) vydává slova nebo zvuky. Možnost úplně vpravo v bloku je nastavena na „1“(Přehrát jednou), aby další blok (blok motoru) začal okamžitě. Motor se proto při vydávání zvuku otáčí. Jedinou výjimkou je předposlední blok, který má v pravé krajní části hodnotu „0“(Wait for Completion).

3. Střední motorický blok (v kategorii Zelená akce) pohybuje rty, poloviční rotace pro každou slabiku, kterou vyslovil pan Wallplate. Možnost Power je nastavena na 48, aby synchronizovala pohyb rtů s mluvením pana Wallplate.

Nemohl jsem přijít na to, jak nastavit stahování programu pro vás lidi, a proto zobrazuji seznam bloků níže. Vývoj programu a/nebo jeho změna podle vašich potřeb by vám neměla zabrat mnoho času. Jako vždy je dobré program při jeho vývoji pravidelně ukládat.

1. Start Block je k dispozici automaticky při vývoji programu.
2. Wait Block čeká 3 sekundy. Osoba říká: „Dobrý den, pane Wallplate.“
3. Sound Block říká: „Dobrý den.“
4. Střední motorový blok otáčí otáčením motoru 1, což dvakrát otevře rty.
5. Blok čekání čeká 1,5 sekundy a člověk se zeptá: „Jak se máš?
6. Sound Block říká: „Fantastické.“
7. Střední motorový blok otočí motor o 1,5 otáčky, což třikrát otevře rty.
8. Blok čekání čeká 2 sekundy a člověk řekne: „Vypadáš dobře.“
9. Sound Block říká: „Děkuji.“
10. Střední motorový blok otáčí otáčením motoru 1, což dvakrát otevře rty.
11. Sound Block vydává zvuk „Blip 2“.
12. Blok čekání čeká 3 sekundy a člověk řekne: „Kolik prstů?“zatímco držíte 4 prsty před panem Wallplate.
13. Sound Block říká: „Čtyři“.
14. Střední motorový blok otáčí otáčením motoru o 0,5, což jednou otevře rty.
15. Blok čekání čeká 3 sekundy a člověk se zeptá: „Máte nějaké domácí zvíře?“
16. Sound Block říká: „Ano.“
17. Střední motorový blok otáčí otáčením motoru 0,5, což jednou otevře rty.
18. Blok čekání čeká 0,5 sekundy.
19. Sound Block uskutečňuje hovor slona.
20. Blok čekání čeká 3 sekundy a člověk se zeptá: „Slon?
21. Sound Block se směje.
22. Střední motorový blok otáčí motor o 0,25 otáčky, což otevírá rty.
23. Blok čekání čeká 1 sekundu.
24. Střední motorový blok otáčí motor o 0,25 otáčky, což zavírá rty.
25. Blok čekání čeká 3 sekundy a člověk řekne: „Dobře, někdy se uvidíme.“
26. Sound Block říká: „Sbohem.“
27. Střední motorový blok otáčí otáčením motoru 1, což dvakrát otevře rty.
28. Sound Block vydává zvuk při vypnutí. Toto je jediný zvukový blok, který má v pravé krajní části hodnotu „0“(Počkejte na dokončení).
29. Zastavit blokování programu (v modré skupině Upřesnit) zastaví program.

Krok 10: Připojte cihlu EV3 k Mr. Wallplate

Pomocí jednoho z plochých kabelů v sadě EV3 připojte motor k portu A na cihle EV3.

Krok 11: Stáhněte si program do cihly EV3

EV3 Brick může být k počítači připojen buď kabelem USB, Wi-Fi nebo Bluetooth. Když je připojen a zapnut, je to indikováno v malém okně v pravém dolním rohu okna EV3 v počítači. Text „EV3“na pravé straně zčervená. Kliknutím na příslušnou ikonu pod tímto „EV3“se program stáhne do cihly EV3 a okamžitě se spustí.

Po stažení může být cihla EV3 odpojena od počítače a program může být spuštěn na cihle EV3

Krok 12: Budoucí vylepšení

Když mi to čas dovolí, uvažuji o otočení hlavy, abych sledoval osobu pohybující se po místnosti. To by vyžadovalo základnu, která by držela motor k otáčení hlavy, a motorový a ultrazvukový senzor k nalezení osoby.

Byl to zábavný projekt. Doufám, že vás to také bude zajímat.