MIA-1 Ανοικτού κώδικα Advanced Hand Made Humanoid Robot !: 4 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Γεια σε όλους, σήμερα θα δείξω πώς έφτιαξα το ρομπότ MIA-1, το οποίο δεν είναι μόνο Advanced και μοναδικό αλλά και Open Source και μπορεί να γίνει χωρίς τρισδιάστατη εκτύπωση !! Ναι, το καταλάβατε, αυτό το ρομπότ είναι εντελώς χειροποίητο. Και ανοικτού κώδικα σημαίνει - παίρνετε τους κωδικούς και κάθε λεπτομέρεια δωρεάν, μπορείτε επίσης να φτιάξετε αυτό το ρομπότ αν το επιθυμείτε.

Εδώ βλέπουμε μόνο την ομιλία της, αλλά υπάρχουν πολλά περισσότερα πράγματα που μπορεί να κάνει!

Εδώ είναι τα πράγματα που μπορεί να κάνει:

• Μπορεί να σας ακούσει και να σας μιλήσει
• Μπορεί να σας δει και να σας αναγνωρίσει χρησιμοποιώντας την κάμερα του αριστερού της ματιού
• μπορεί να ανιχνεύσει κίνηση και να τραβήξει φωτογραφία
• έχει GUI με οθόνη αφής LCD για να της δίνει εντολή
• εμφανίζει εικόνες στο LCD της
• λήψη εικόνων και εκπομπών στην οθόνη της
• μπορεί να στοχεύσει πράγματα χρησιμοποιώντας ένα δείκτη λέιζερ στο δεξί της χέρι
• κινεί τα χέρια ενώ μιλάει
• Στέκεται στα πόδια της χωρίς καμία βοήθεια από άλλους
• Μπορεί επίσης να υποκλιθεί (δείτε το βίντεο)

και πολλά άλλα, ας την κάνουμε!

Προμήθειες

Για να φτιάξω αυτό το ρομπότ έχω χρησιμοποιήσει όλα τα πράγματα που είναι διαθέσιμα στο τοπικό μας κατάστημα.

Μικροελεγκτές + Υπολογιστές (Ο εγκέφαλος):

• Arduino Mega (για τον έλεγχο των σερβοκινητήρων)
• Ένας πλήρης υπολογιστής (Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε βατόμουρο πι, αλλά χρησιμοποίησα το φορητό υπολογιστή μου ως εγκέφαλό της αρχικά)

Servo Motors:

Το MIA-1 έχει 13 βαθμούς ελευθερίας.

• LDX227 σερβοκινητήρες διπλού άξονα 8x
• Σερβοκινητήρες MG996r / MG996 3x
• Για figers ive χρησιμοποιείται micro servo sg90

Σημειώστε ότι έχω προσθέσει ένα ρομποτικό νύχι και χρησιμοποιεί άλλο σερβοκινητήρα MG996r.

Και καλώδια βραχυκυκλωτήρων κλπ

Αγοράστε ηλεκτρονικά εξαρτήματα στο utsource.net

Οραμα:

Για επεξεργασία εικόνας, όπως λήψη φωτογραφιών και ανίχνευση προσώπων κ.λπ., έχω χρησιμοποιήσει μια κάμερα USB.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτό το σεμινάριο απευθύνεται σε κατασκευαστές μεσαίου και προχωρημένου επιπέδου, θα επικεντρωθώ κυρίως σε κωδικούς καθώς είναι ο κώδικας που κάνει το MIA-1, MIA-1. Και αν λάβετε τον κωδικό, όλα είναι εύκολα για εσάς.

Βήμα 1: Διάταξη σώματος και κινητήρα

Το σώμα είναι κατασκευασμένο από φύλλο PVC, διάφορα κομμάτια είναι προσαρτημένα με θερμή κόλλα και βίδες (δείτε την εικόνα). Έχω κόψει το φύλλο pvc χρησιμοποιώντας κοπτικό μαχαίρι (να είστε πολύ προσεκτικοί !! μην κόψετε τα δάχτυλά σας !!). Από την εικόνα ένα και δύο μπορείτε να δείτε τη διάταξη σερβο. Καθώς έφτιαχνα ένα κορίτσι ρομπότ, του έδωσα ένα γυναικείο σχήμα και σιλουέτα.

Οι σερβο σύνδεσμοι κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας λεπτά φύλλα pvc καθώς λυγίζουν καλά.

Η κεφαλή κατασκευάζεται χρησιμοποιώντας ένα μπαλόνι, φυσάει αέρα στο μπαλόνι (δείτε την εικόνα), προσθέτετε μικρά βρεγμένα κομμάτια χαρτιού και στη συνέχεια το στεγνώνετε. Μετά την προσθήκη 8 στρωμάτων έγινε ισχυρό και βιώσιμο.

Στη συνέχεια, απλώς χρωματίστε το λευκό (ολόκληρο το σώμα) χρησιμοποιώντας χρώμα σπρέι.

Αποδείχθηκε ότι ο σχεδιασμός είναι τόσο εκπληκτικά ισορροπημένος και εκείνη (MIA-1) στέκεται ακριβώς στα δύο της πόδια !!

Προσθήκη οθόνης:

Μετά απλώς χρησιμοποίησε μερικές βίδες και ζεστές κόλλες για να τοποθετήσει το LCD στο στήθος της (τελευταία φωτογραφία).

Βήμα 2: Διάγραμμα κυκλώματος

Το διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται περίπλοκο αλλά δεν είναι. Σχεδίασα το κύκλωμα ως διάταξη κινητήρα στο σώμα, ώστε να μπορείτε να το καταλάβετε πιο εύκολα. Βεβαιωθείτε ότι έχετε κοινή βάση. Το arduino παίρνει ενέργεια από τον υπολογιστή μέσω του καλωδίου usb. Υπάρχει μια δίοδος λέιζερ που επιτρέπει στο mia να στοχεύει πράγματα παίρνει ενέργεια από τον πείρο 13 (led pin) του arduino.

Όπως μπορείτε να δείτε ότι όλοι οι κινητήρες και το ίδιο το arduino βρίσκονται στην πίσω πλευρά του αμαξώματος. Έχω επίσης βάλει όλα τα καλώδια από πίσω. Αγόρασα ένα εκτεταμένο καλώδιο USB έτσι ώστε να μπορεί να συνδεθεί με τον υπολογιστή.

Βήμα 3: Ο ΚΩΔΙΚΟΣ

Όπως γνωρίζετε έχω χρησιμοποιήσει ένα arduino mega. Το arduino mega ελέγχει τους κινητήρες Servo, οι κινητήρες είναι προ-προγραμματισμένοι. Πάρτε τον κωδικό κινητήρα από εδώ. Παρακαλώ σημειώστε τις προεπιλεγμένες θέσεις σερβο, ενώ διατηρείτε αυτό το κτίριο του ρομπότ. Απλώς τροφοδοτήστε τους κινητήρες με arduino χωρίς να κάνετε το σώμα και οι σερβοκινητήρες θα φτάσουν στην προεπιλεγμένη θέση (προεπιλεγμένη θέση παρακάτω)

/*προεπιλεγμένη/θέση αναμονής των servos*/komor.write (4); #waist servo left1.write (120); rFinger.write (0); servo1.write (55); clawOpen (); rightStandBy (); leftStandBy (); headTilt.write (134); headPan.write (90);

Ο κωδικός ελέγχου κινητήρα έχει περισσότερες από 750 γραμμές (προσέξτε κατά την επεξεργασία).

Η κύρια επεξεργασία γίνεται χρησιμοποιώντας ένα σενάριο python3.

Η Python διαθέτει βιβλιοθήκη pySerial που επικοινωνεί με το arduino μέσω σειράς. Λάβετε υπόψη το «COM PORT».

#Συνδεθείτε με τον πίνακα οδηγών κινητήρα mia μέσω σειριακής επικοινωνίας δοκιμάστε: mia = serial. Serial ("COM28", 9600) εκτός από: πάσο

Πρέπει επίσης να εγκαταστήσετε pip αυτές τις βιβλιοθήκες

"" "εισαγωγή απαραίτητων βιβλιοθηκών" "" #αιτήματα εισαγωγής #για δημιουργία μηνυμάτων/λήψη αιτημάτων εισαγωγή pyttsx3 #offline κείμενο σε ομιλία εισαγωγή ομιλίας_αναγνώριση ως sr #Ομιλία σε κείμενο (απαιτείται σύνδεση στο διαδίκτυο) χρόνος εισαγωγής από τυχαία εισαγωγή randint #τυχαία ακέραιη επιλογή βιβλιοθήκη εισαγωγή tkinter #tkinter gui βιβλιοθήκη από tkinter εισαγωγή Tk, Button, Label, Tk #εισαγωγή απαραίτητων πραγμάτων εισαγωγή σειριακής #σειριακής βιβλιοθήκης για σειριακή επικοινωνία μέσω USB από εισαγωγή PIL Εικόνα #από την εμφάνιση εικόνας εισαγωγής cv2 #Computer Vision βιβλιοθήκη εισαγωγή wikipedia #για λήψη δεδομένα απευθείας από τη wikipedia

Όλα είναι εύκολα χρησιμοποιώντας pip εγκατάσταση. Για opencv πληκτρολογήστε τη γραμμή εντολών:

pip εγκατάσταση opencv-contrib-python

Το GUI (Γραφικό περιβάλλον εργασίας χρήστη) που βλέπετε αναπτύσσεται χρησιμοποιώντας tkinter. Για αυτήν και κάθε άλλη βιβλιοθήκη που μπορείτε να εγκαταστήσετε με αυτήν την εντολή:

pip install name_name

τότε θα εγκατασταθεί.

Επίσης, ρίξτε μια ματιά εάν χρησιμοποιείτε κάμερα web, πιθανότατα η κάμερα συμβολίζεται ως 1

cap = cv2. VideoCapture (1) #camera

Και αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το πώς αυτό το ρομπότ ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα, διαβάστε αυτές τις οδηγίες.

Ο κωδικός MIA-1 είναι απλώς μια εκτεταμένη έκδοση αυτού.

Από την εντολή του arduino, ο υπολογιστής στέλνει μια μπουκιά, το arduino κάνει ενέργειες σύμφωνα με τα τσιμπήματα που δέχεται, έτσι φαίνεται ότι η κίνηση της Mia και η ομιλία είναι ασύγχρονη.

mia.write (b'p ') #command to head up then downcount_down (3) respond ("Smile please", 100)

Τώρα για να λάβετε τον κωδικό, μεταβείτε στον παρακάτω σύνδεσμο.

Κατεβάστε τον κωδικό MIA-1 από εδώ.

Βήμα 4: Ισχύς και φινίρισμα

Έχω τροφοδοτήσει το ρομπότ χρησιμοποιώντας μπαταρία λιπών 7,4 v. Οι σερβιτόροι LDX227 είναι πολύ πεινασμένοι για ενέργεια (αλλά είναι καλής ποιότητας), οπότε βεβαιωθείτε ότι παίρνουν τουλάχιστον 7,3 v ανά πάσα στιγμή. Από την άλλη πλευρά, οι σερβοκινητήρες MG996r είναι φθηνοί και μπορούν να καταστραφούν εύκολα, βεβαιωθείτε ότι δεν παίρνουν πάνω από 7,8V. Έτσι, η υψηλότερη παροχή ρεύματος για αυτό το ρομπότ θα πρέπει να είναι μεταξύ 7,4 και 7,8 βολτ.

Καλή κατασκευή !! Αν σας αρέσει αυτό το ρομπότ, φροντίστε να το υποστηρίξετε με την εγγραφή σας στο κανάλι για πιο εκπληκτικά έργα και ψηφίστε με για τη ρομποτική πρόκληση.

Αυτό το ρομπότ είναι το πρώτο ανθρωποειδές ρομπότ ανοιχτού κώδικα του Μπαγκλαντές !! Και το φθηνότερο στο είδος του. Έφτιαξα αυτό το ρομπότ ανοιχτού κώδικα, έτσι ώστε άλλοι μαθητές και ενδιαφερόμενοι να γνωρίζουν τη λογική των ρομπότ. Μπορεί στο μέλλον κανείς να μην θεωρήσει τη ρομποτική ως επιστημονική φαντασία. Στην εποχή των ρομπότ !!