Homunculus - mechanický tajemný věštec Oracle: 15 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:24

Dobře - tak co to má být … zadní příběh o tom říkám lidem je, že lebka je od mystika 19. století, kterému byl ukraden hrob, a že jeho lebka, která skončila na nějaké karnevalové straně, se ukazuje na začátku 20. století. Našel jsem to ve sklepě nějakého stékajícího viktoriánského domu a přestavěl rekvizitu na kartářku 21. století-„kdo se může dostat do éteru internetu, prozradit vám své štěstí, kdo jsou vaši přátelé a nepřátelé, řekněte vtip a přečtěte si můj e -mail a kalendář na daný den '.

Co to vlastně je - No, je to úžasný software Jasper běžící na Raspberry pi a vytvořil jsem 2kanálovou mluvící Linburgovu lebku, která mluví spolu se spoustou zvonků a píšťal (a tamburíny).

Byl to super ambiciózní projekt. Spousta různých médií, se kterými lze pracovat - více kolíků, zpracování dřeva, malování, spousta kabeláže, spousta kódování v Pythonu, kódování Ardunio, spousta malých kabelů, zapojení 120 V, externí desky „klobouků“, ovladače relé a relé, 24 V napájecí zdroje, které dávají věci do pohybu - lebka se 2 osami a bouchání tamburíny.

Nebudu se podrobně zabývat jednotlivými částmi pro každou část, zejména kódováním pythonu, ale pokusím se stručně popsat každou součást a zahrnout obrázky.

Také na příkladech Pythonu-ano, mohl jsem být mnohem více objektově orientovaný na kódování, ale moje zkušenost s Pythonem, když jsem projekt začínal, byla docela základní a samozřejmě bylo snazší jej vyjmout a vložit, když spěcháte vs. zastavte to, co děláte, přepište to správně a pak pokračujte.

Krok 1: Hlavní součásti - věci, které jsem musel najít/získat/koupit

Raspberry Pi

Dva z nich

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

Jaspis

„Jasper je open source platforma pro vývoj vždy zapnutých, hlasem ovládaných aplikací“

jasperproject.github.io/

„Oči“Adafruitu

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

Teensy - mozek pro oči

www.adafruit.com/product/2756

Jak vytvořit „oči pomocí dospívajících a barevných TFT displejů o velikosti 1-44

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

16kanálový servo klobouk

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

Klasická Lindbergova lebka

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

4kanálová reléová deska, která bude fungovat s Raspberry Pi

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

Zatlačte elektromagnet

(To je k dispozici na mnoha různých místech)

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

USB mikrofon

To je k dispozici z mnoha různých míst

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

Smíšený

Položil jsem dvě serva, rohy serva, které jsem našel v košíku za 1 dolar v hobby obchodě. Prodlužovací kabely pro servo, reproduktor USB/Bluetooth, šrouby s maticemi, MDF, horké lepidlo, staré elektronky, různé kusy a bity lamp, starý mobilní telefon Samsung S5, ocelový plech, měděný drát, měděná páska, hřebíky, běžné lepidlo atd. atd.

Krok 2: Proč dvě malinové koláče?

Původně jsem chtěl synchronizovat lebky hovořící s řečí, ale poté, co jsem nainstaloval Jaspera a určil vše, co jsem chtěl dělat, všechny věci pohybující se kolem, jsem si myslel, že by bylo lepší rozdělit celou práci na dva koláče. Měl jsem termín, kdy to mám udělat, a nechtěl jsem ustoupit, pokud jsem měl nějaký typ problému s výkonem. Nyní, když je práce hotová, věřím, že bych to mohl udělat s jediným Pi, v té době jsem považoval za nejlepší nechat jednoho pi řídit Jaspera a 2. pi pohánět serva a relé, abych mohl mít jasné vymezení mezi práce. Bylo to také jednodušší pro vývoj. V Jasperu jsem dokázal vše správně nastavit, aniž bych se musel starat o serva a relé. Na druhém pí jsem se mohl soustředit na řízení serv, načasování věcí - rozsvícení světel, pohybující se serva atd. A nemusel jsem si dělat starosti s problémy souvisejícími s hlasem/reproduktorem/mikrofonem.

Nevýhodou je, že jsem ztratil schopnost synchronizovat lebku čelistí s řečí, ale poté, co jsem se podíval na práci Granta Imahary pro The Late Late Show, která vytvořila „Geoff“, jsem usoudil, že věci budou vypadat dost dobře.

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

Krok 3: Jak komunikují dvě koláče?

Můžete to udělat několika různými způsoby. Šel jsem do staré školy a rozhodl jsem se jít se sériovým připojením. K otevření sériového připojení od Pi#1 k Pi#2 a odeslání něčeho k tomu stačí tři vodiče mezi dvěma Pies (Tx, Rx & gnd) a malé množství kódu. Pi#2 otevře sériové připojení pro čtení dat a nastaví čtení v těsné smyčce ze svého sériového připojení. Když přijme nějaký text, zjistí, zda odpovídá příkazu (Talk, světla se rozsvítí, světla zhasnou, talk off atd.) A udělá, co je potřeba. Spodní strana sériového připojení je v malém zpoždění od odeslání příkazu a procesu příkazu. Pi#2 je ve smyčce s malým zpožděním čtení. Takže jsem musel věci trochu zrychlit. Také pro budoucí multi-pi projekty je dobré vědět, že mohu komunikovat se dvěma Pies a NENÍ k tomu potřeba internet.

Krok 4: Vlákna Pythonu

Abych ke všemu přidal další složitost, nakonec jsem musel použít vlákna Pythonu na Pi#2, abych mohl zpracovávat více požadavků a zpracovávat je současně. Například jsem potřeboval, abych mohl začít mluvit - pohyb lebky hlavou doleva/doprava, zatímco čelist jde nahoru a dolů, ale co když Pi#1 má z nějakého důvodu chybu a neumí říct Pi#2 přestat mluvit, lebka by mluvila navždy. Takže jsem potřeboval, aby se lebka sama po nějaké době sama vypnula. K tomu bylo nejjednodušší odstředit vlákno. Uvnitř rutiny vlákna pro mluvení je nějaký kód, který po nějaké maximální době přestane mluvit, resetuje hlavu a čelist a odejde. Totéž pro tamburínu, potřeboval jsem, aby to odstartovalo těsně předtím, než lebka přestala mluvit, takže jsem toburoval další vlákno pro tamburínu a všechno fungovalo společně a kód pro pohyb hlavy byl zcela oddělen od bouchání tamburíny - stejné pro zapnutí světel a oči mohou všechny nitě běžet současně.

Množství kódu potřebného v Pythonu k použití vláken je docela malé, ale je to tupé a nějakou dobu mi to trvalo, než se ukázalo, ale jak se ukazuje, funguje velmi dobře. Pokud jste vývojářem Raspberry Pi, je schopnost používat vlákna dobrým nástrojem v sadě nástrojů.

Krok 5: Jasper a úpravy Jasperu

Stránka Jasper je ZDROJEM pro instalaci na pí, jaké hlasové záznamy použít, jak konfigurovat, psát nové moduly, všechno - a je to zdarma! Není to však jednoduchá instalace. Spousta kroků, spousta balíčků k instalaci a následné konfiguraci. Dělám tento druh práce pro život a stále to bylo něco, co bych považoval za výzvu. Než jsem skončil s tímto projektem, dostal jsem se docela hluboko do Japeru a provedl spoustu úprav, abych vyhověl tomu, co jsem se snažil udělat.

Některé změny, které jsem provedl:

Odebrán pasivní poslech a pomocí portu GPIO zahájil aktivní poslech pomocí domácího vypínacího přepínače. To vedlo k více „arkádovému“druhu věcí oproti použití pasivního poslechu.

Změnil jsem parametry podle potřeby pro práci s mým mikrofonem - musel jsem projít třemi různými USB mikrofony, dokud jsem nenašel ten, který by mi fungoval správně. Také jsem musel upravit některé prahové hodnoty v kódu. To byla pro mě osobně nejbolestivější část používání Jasperu.

Přidán kód sériového připojení do všech modulů, aby se otevřelo sériové připojení, řekněte otrokářovi, co má dělat, „oči na“, „mluvit“, „bum tamburína“

Přidány moduly „kdo jsou mí přátelé“, „řekněte mi vtip“, „přečtěte si můj rozvrh z mého kalendáře CRM“, „řekněte mi mé štěstí“. Některé vyžadovaly volání REST do cloudového softwaru pro získávání dat. Existuje mnoho modulů po vybalení, které jsem využil jako příklady spolu s dokumentací na webu, aby mi pomohl zvládnout to, co jsem potřeboval.

Krok 6: Přidání dvou os do lebky

Začal jsem základní Lindbergovou lebkou. Původně jsem přemýšlel o 4/5 osové lebce, ale čas potřebný k napsání kódu pythonu ke koordinaci pohybů spolu s vybudováním hardwaru pro pohyb by přesáhl čas, který jsem musel dokončit zbytek projektu. (Nevím, jestli už existuje, ale software na Pi nebo Ardunio, který by poháněl víceosou lebku, což by bylo samo o sobě docela cool projekt.) Takže jedna osa-pohyb čelisti byl příliš chromý, takže Přidal jsem pohyb hlavy a když fungují oči LCD, jsem s výsledky spokojený.

Když jsem se podíval na práci, kterou ostatní dělali s mluvícími lebkami, zjistil jsem, co musím udělat, dvě serva a servo rohy, kus MDF, horké lepidlo, zipy, pokus a omyl - fyzickou část jsem měl na místě. Základní programování pohybu Pi ve skutečnosti trvalo déle. Musel jsem zjistit hodnoty pro PWM pro obě serva. Začal jsem se základním úplně otevřeným/zavřeným otočením hlavy úplně doleva/doprava. Ale nevypadalo to dobře. Takže jsem udělal mezipohyby, čelist úplně otevřená, zpoždění.1, čelist částečně zavřená, žádné zpoždění, nádoba částečně otevřená, zpoždění, atd. Atd. Totéž platí pro pohyb hlavy, bouchání tam a zpět vypadalo mizerně, takže mezipohyby a zpoždění vypadá to lépe.

Jedna nešťastná věc, kterou jsem neměl čas zpracovat, je, že veškerý materiál, který jsem nasadil na čepici lebky - kovový pásek, hroty, měděná korunka a kabeláž, učinily celkovou lebku těžší a servo vevnitř je těžké. pohybuje se pomaleji a ne tak daleko. Zde by pravděpodobně pomohlo servo s vyšším točivým momentem, ale neměl jsem čas a finance…

Krok 7: Adaifruit Hat Servo Driver

Adafruit má skvělé příklady toho, jak používat své produkty. Náročné bylo zjistit, jaké jsou přesně hodnoty pro každé servo - střed, zcela vlevo a vpravo. Není to 0, 90, 180, jak byste si mysleli. Byl to jen pár řádků dlouhý program pythonu, ale trvalo to několik hodin ladění, než se to podařilo pro obě serva.

Krok 8: Reléová deska

Zvedl jsem to na Amazonu. Spousta webových stránek prodává něco, co vypadá jako úplně stejná jednotka. Trvalo to trochu experimentování, ale přepnutí relé trvá jen několik řádků kódu a máte relé NC a NO na relé, což je ještě jednodušší. Další výzvou je, že port/pin GPIO není zápas 1: 1 s pinem na Pi. Dalo mi to trochu práce se v tom zorientovat.

Krok 9: Teensy a oči

Vzal jsem to 100% z webu Adafruit. Původně jsem měl nějaké chromé LED osvětlené pingpongové míčky, které jsem chtěl použít, ale jakmile jsem to viděl na jejich webu, musel jsem to mít. Předtím jsem měl nulové zkušenosti s Ardunio, ale slepě jsem následoval příklady na jejich webu a tyto fungovaly asi půl dne. Také - vzhledem k tomu, že jsem program přenesl na dospívající, zachová si ho a když jej zapnete. Ardunio se spustí asi za 3 sekundy a rozsvítí oči. Takže vše, co jsem musel udělat, abych dostal oči do práce, bylo připojit 12 V k jednomu z relé a zapnout teensy & oči a kouzlo se děje!

Montáž LCD obrazovek do lebky byla SUPER bolestivá. 7 malých drátů na každém LCD, takže celkem 14 drátů a pokus o vybroušení lebky a jejich přimontování rovně a nepřetrhnutí drátu - což se stává hodně, bylo velmi bolestivé. Programování je tedy středně náročné - těžká montáž. Přesný opak toho, co jsem očekával. Teensy se nachází v zadní části očí pod deskou MDF, která drží dvě serva.

Krok 10: Tamburína

Vždycky si pamatuji hlavu v křišťálové kouli v Haunted Mansion a tamburínu, která se vznášela a bouchala, když kontaktovala duchy, takže jsem pro tento projekt musel mít něco takového. Vzhledem k tomu, že lebka byla od bývalého čtenáře/věštce mysli, duchové potřebují dát lidem vědět, když jsou přítomni J. Našel jsem největší a nejsilnější push push relé, jaké jsem mohl najít. Pak jsem ho přepnul z 12v na 24v pomocí náhradní nabíječky na notebook, kterou jsem měl. Musel jsem vytvořit několik různých verzí mechanismu, ale moje třetí iterace fungovala nejlépe. Musel jsem se potýkat s délkou páky, zarovnáním atd. Moje velká chyba byla, že jsem to všechno dělal se dřevem/MDF. Když jsem to poprvé dal dohromady při běhu na 24 V, solenoid bouchl na tamburínu tak silně, že se sama trhala. (Na 12 V to nebylo dost silné) Postupem času byla dřevěná šachta namontovaná v MDF a malovala se celá věc těžší / obtížnější se pohybovat, což znamenalo, že solenoid se při enegerizaci hůře tlačil ven A těžší čas se vracel. Takže jsem musel přidat další vratnou pružinu - která vyžaduje, aby solenoid plýtval energií, když je pod napětím. Takže to skončilo boucháním tamburíny na pomalou stranu. Příště postavím tu jeho část z kovu - bronzové pouzdro, kovový hřídel atd. A vyhnu se tomuto problému.

Krok 11: Plazmová lampa

Vzhledem k tomu, že jsem pro tento projekt nechystal postavit Jacobsův žebřík nebo jiný zlý, šílený vědecký zdroj energie, potřeboval jsem nějaký druh „energie“pro řízení lebky. Vzal jsem svůj starý Samsung Galaxy S5, obnovil jsem tovární nastavení a nabil jsem do něj aplikaci pro energetický míč. Musel jsem načíst jinou aplikaci, která nedovolí telefonu přejít do režimu spořiče obrazovky, aby byl v aplikaci aktivní.

Krok 12: Jak zajistit, aby 120v světlo blikalo

VAROVÁNÍ -

Zde se potýká s 120V AC zástrčkou ve zdi. Pokud nevíte, co děláte, nedělejte to

VAROVÁNÍ -

halloweenpropmaster.com/u-build-it3.htm

Tento web poskytuje nejlepší vysvětlení, jak to udělat. Náklady na startér jsou super levné a vykuchal jsem náhradní prodlužovací kabel, který jsem měl. Nechal jsem jich pár postavit a používal jsem je v době Halloweenu a fungovaly velmi dobře, žádné spálené pojistky, žádné přehřívání atd. Nechal jsem je provozovat hodiny bez problémů. Takže pro tento projekt jsem vzal jeden z prodlužovacích kabelů se startérem a zapojil ho do jednoho ze čtyř relé na desce. Několik řádků kódu GPIO jej vypne a znovu zapne. Rovněž začne fungovat okamžitě, bez doby zahřívání.

Krok 13: Platforma/stůl

Viděl jsem docela dost ‚lebky na stole‘, ‚Frankensteinovy hlavy na stole‘šílených vědců jako rekvizity a rozhodl jsem se, že chci jít touto cestou. Dalo by mi to šanci vyzkoušet víc než jen mluvící lebku. Zjistil jsem základní velikost stolu a postavil jej z ¼ MDF. Použití stolní pily to dělá docela snadné. Moje projekty jsou typicky kovové věci, takže stavění ze dřeva pro mě bylo něco nového. Vystřihl jsem základní kusy a nechal jsem rychle vyrobit 4 strany krabice a vršek. Kde jsem se naučil tvrdou lekci, je použít lepicí pistoli k jejich sestavení. Zjistil jsem, že to není způsob, jak to udělat. Všechny kusy se rozpadly, jakmile jsem tu zatracenou věc zvedl! A tak jsem nařezal nějaké další kousky 1”čtverce, abych posílil rohy a dřevo to slepilo/přibilo dohromady. Poučení. Položil jsem nějaké lemování mezi horní a boční stranu plošiny, přilepil a přibil na místo. Bodový tmel vyplnil mezery a byl připraven na něj namontovat zbytek komponent.

Ve zbytku jsem se inspiroval obrázky, které jsem viděl na webu. K ‚starožitnosti‘lebky jsem se pokusil použít tmavou skvrnu. Nefungovalo to; nelepilo se na plast. Zkusil jsem tedy namalovat lebku špinavě bílou barvou a poté jsem na ni položil skvrnu. Fungovalo to mnohem lépe. Vím, že existuje mnoho technik, jak toho dosáhnout, a jsem spokojený s tím, jak to dopadlo. Měděnou pásku jsem měl položenou kolem z jiného projektu, který jsem použil na čepici lebky a kolem lícních kostí. Maloval jsem na skvrnu na zbytku nečerně malovaných předmětů, aby to mělo ten starodávný/starý vzhled.

Zbytek kusů a bambulek jsem položil z jiných projektů. Všechny mosazné kusy pocházejí z obchodu s lampami. Přepínač řezání jsem vyrobil z nějakého šrotu a knoflík na konci je další kus lampy. Zkumavky, které jsem našel na elektronickém přebytečném místě spolu s izolátory. Punk rockerové hroty, které jsem měl z jiného postapokalyptického projektu. Ocelový plech a měděný drát ze železářství a nějaká PVC trubka pro jeho obratle.

U plakátu jsem našel a na webu obrázek plakátu starého kouzelníka a s některými magiemi Photo Shop změnil název.

Krok 14: Zbytek

Inspiroval jsem se obrázky, které jsem viděl na webu. K ‚starožitnosti‘lebky jsem se pokusil použít tmavou skvrnu. Nefungovalo to; nelepilo se na plast. Zkusil jsem tedy namalovat lebku špinavě bílou barvou a poté jsem na ni položil skvrnu. Fungovalo to mnohem lépe. Vím, že existuje mnoho technik, jak toho dosáhnout, a jsem spokojený s tím, jak to dopadlo. Měděnou pásku jsem měl položenou kolem z jiného projektu, který jsem použil na čepici lebky a kolem lícních kostí. Maloval jsem na skvrnu na zbytku nečerně malovaných předmětů, aby to mělo ten starodávný/starý vzhled.

Zbytek kusů a bambulek jsem položil z jiných projektů. Všechny mosazné kusy pocházejí z obchodu s lampami. Přepínač řezání jsem vyrobil z nějakého šrotu a knoflík na konci je další kus lampy. Zkumavky, které jsem našel na elektronickém přebytečném místě spolu s izolátory. Punk rockerové hroty, které jsem měl z jiného postapokalyptického projektu. Ocelový plech a měděný drát ze železářství a nějaká PVC trubka pro jeho obratle.

Krok 15: Montáž/ladění/vyladění

Takže tady byl můj proces sestavení:

#1 Nainstalujte Jasper na Pi a nechte jej fungovat.

#2 Zakoupeno více mikrofonů a ladění, dokud nebudu mít nějaký úspěch.

#3 Na 2. Pi nainstalujte klobouk Adafruit a pochopte, jak přesouvat serva. Dostaňte serva do lebky a porozumějte hodnotám, které jsem potřeboval k jejich přesunu.

#4 Vybudujte testovací základnu pro lebku, abych na ní mohl pracovat ve své kanceláři. Vyladit, znovu vyladit, ještě trochu vyladit.

#5 Namontujte všechny elektrické součásti na desku z plexiskla. Koláče, reléová deska, napájecí zdroje USB a související vodiče.

#6 Vybudujte oči Adafruit. Dokažte mi, že potřebují pouze napětí, aby vše fungovalo. Nevěděl jsem to, když jsem začal tuto část.

#7 Proveďte důkaz koncepce odesílání a přijímání sériových dat mezi oběma kolíky. Napište rutinu smyčky pro 2. Pi pomocí příkazů, které jsem potřeboval - mluvit zapnuto/vypnuto atd. Vyzkoušejte to pomocí ukázkového kódu na Pi#1. Jasper zatím žádný.

#8 Přidejte do Jasperova kódu sériový kód - dokažte, že dokážu získat základní pohyb, když Jasper mluví.

#9 Začněte hrát s reléovou deskou. Přidejte kód a zapněte oči.

#10 Přidejte kód pro zapnutí 120v. Vytvořte solenoid a tamburínu na samostatné platformě, abyste zjistili, jak by měla fungovat.

#11 Získejte oči namontované v lebce.

#12 Vybudujte platformu, na které bude vše sestaveno. Sestavte všechny figurky na plošinu, vyrobte ocelovou základnu lebky, aby ji držela, přidejte tamburínové komponenty.

#13 Pokuste se dostat koláče a prkénko z domu do garáže a zjistěte, jak je dostat dovnitř plošiny.

#14 Začněte ladit. Více ladění, pokračujte v ladění. Uvědomte si, že potřebuji, aby byl kód Pythonu vícevláknový, aby všechny akce mohly spolupracovat.

#15 Rozhodněte se přidat energetickou kouli pod vakuové trubice. Zjistěte, že to mohu udělat se starým mobilním telefonem. Díky tomu to fungovalo za méně než jeden den.

#16 Pokračujte v přidávání podrobností. Hroty, měděný drát, trubice, starožitná lebka. Pokračujte v ladění a testování. Malovat, opravovat a opravovat věci, které se stále uvolňují, přetvořit/posílit věci, které se rozpadají.

#17 Test a vyladění Připravte se to ukázat ostatním lidem.