Arquímedes:El búho robot con IA

Historia

Como aparece en Marca:revista !

Este es un búho robótico que busca personas interesantes y puede decir si estás feliz o molesto. Si está lo suficientemente emocionado, eventualmente le permitirá llevarse una calcomanía (u otro pequeño obsequio). Se llama Arquímedes, en honor al familiar de Merlín en El Una vez y Futuro Rey. Por supuesto, también recuerda al búho cyborg en Blade Runner ... y, aparentemente, uno en Clash de el Titanes (que tendré que verificar).

En primer lugar, si no conoce el kit de visión AIY de Google, consulte los detalles aquí. Esta es la base de la inteligencia del robot. El código para este proyecto estará disponible pronto.

Comenzó cuando nos invitaron a contribuir con algo en el stand de Google en Bay Area Maker Faire. Tomé un realmente, realmente mucho tiempo para descubrir qué construir:cómo se vería, cómo se animaría, cómo distribuiría las pegatinas ... al final, opté por este diseño lindo y bastante desafiante.

Este robot es lo suficientemente versátil como para poder llevarlo a diferentes eventos, como el CODAME Artobots Festival y el Arm / Hackster Asia Tour (dado que la Raspberry Pi funciona con un chip Arm, el Broadcom BCM2835 ). En otras palabras, puedo justificar dedicar tanto tiempo a un proyecto porque puedo reutilizarlo e iterar sobre él. También estoy emocionado de tener un compañero en la oficina 🙂

1. Montaje del kit AIY Vision

(Es posible que también desee ver las otras demostraciones que vienen precargadas con el kit).

2. Servos

Usé el servo cardán de giro / inclinación de HackerBox # 0024, “Vision Quest”. Los servos son súper robustos, pesados ​​y estables. Perfecto para un robot que viajará mucho.

Luego, tomé un servo de un kit de Seeed Grove y corté el conector para levantar la tapa de la caja. Nada demasiado sofisticado.

No pude hacer que el servocontrol funcionara bien con la demostración de Joy Detection AIY, así que lo descargué en un Arduino, metido en la caja de té en la que se posa Archimedes.

Los servos se conectan a los pines 9 (búho superior / pan), 10 (búho inferior / inclinación) y 11 (tapa de la caja). Sus cables de tierra están conectados al pin GND. Luego, tanto sus líneas de alimentación como de tierra se conectan a una fuente de alimentación USB de 5 V separada, para asegurarse de que tengan suficiente energía.

3. Programación

Arquímedes sigue mirando a su alrededor hasta que encuentra una cara feliz, luego se detiene y abre la caja de golosinas para usted. (Sin embargo, es un poco diva, ¡así que debes lucir REALMENTE feliz!)

Combiné las demostraciones de LED y Joy Detection del kit AIY (que se encuentran en / gpiozero y / joy, respectivamente). Quería hacer que el pin LED se encienda cuando encuentre una cara feliz, pero extrañamente, este código hace lo contrario. Algún día, seré lo suficientemente asistente de software para descubrir por qué ...

El código Arduino se modificó a partir de la demostración de Servo. Utilizo un bucle "while" para mantener al búho mirando a su alrededor hasta que encuentra una cara REALMENTE feliz ... luego se detiene y abre la caja para ti. 🙂

4. Caparazón impreso en 3D

Pasé varias noches en la oficina, haciendo CAD e imprimiendo los distintos bits. En primer lugar, involucró mucho medir las dimensiones de mi conjunto de servo y kit AIY Vision, y luego decidir dónde irían las diferentes piezas electrónicas. Quería mucho espacio en la cabeza, pero también necesitaba estar cerca de la base, para poder montar la Raspberry Pi debajo y aún tener la cámara y los botones en la cabeza.

Decidí imprimir las alas y la pieza del pecho con lazos de montaje, para poder unirlos más tarde con alambre de aluminio. (La pieza del pecho se llama cola de búho porque originalmente era una cola, pero se ve mucho mejor en el frente. Probablemente podrías hacer varias, si quisieras darle un poco más de dignidad).

Aquí hay un poco de información sobre el proceso de diseño:

Diseñé todo en OnShape y lo imprimí en el Lulzbot Taz 6 de Hackster, usando filamento azul claro Taulman N-Vent (descontinuado).

Notas de montaje

La gestión de los cables es importante aquí. Podría haber hecho un mejor trabajo, pero no tuve tiempo de volver a soldar todo y hacerlo perfecto. “¡El perfeccionismo es nihilismo!”, Como dice mi amigo, o más comúnmente, lo perfecto es enemigo del bien. Sin embargo, necesito algunos pequeños controladores de cable ...

Cabeza: Para montar las piezas impresas en 3D, utilicé un alambre de armadura de aluminio grueso (que se vende en tiendas de arte). Para la cabeza, doblé un par de trozos de alambre para que encajaran en los orificios del soporte del servo, los curvé para sostener la cabeza y deslicé un tubo termorretráctil sobre ellos para que no cortaran nada. ¡Esto es bastante estable! Para el Pi, lo pegué con cinta de espuma aislante de doble cara. También cubrí el soporte del servo con cinta aislante, por si acaso.

Cuando estaba imprimiendo la cabeza, salió como… Cthulhu. Todavía no he resuelto cómo ajustar el eje Z en nuestra impresora Lulzbot, y está apagado, lo que significa que las cosas no siempre se adhieren como deberían. Entonces, con algo de pesar, le corté sus pequeños zarcillos faciales. He estado experimentando recortando CD para mosaicos, así que pegué un par de piezas con pegamento caliente para formar un pequeño pico. ¡Se ve muy bien ahora y es bastante resistente!

Cuerpo: El cuerpo se posa sobre una lata de té ... Desayuno inglés, por supuesto. Tengo un pequeño trípode flexible allí, que se adjunta a la parte inferior del soporte de montaje del servo con la tuerca del kit AIY. Un par de tornillos más lo mantienen posado en el borde de la lata. Luego, la lata se llena con papel marrón, lo que crea un "nido" y también aísla el Arduino de su caja de metal y trípode. Perforé un par de agujeros en la lata para pasar los cables.

Caja de golosinas: La caja es bastante sencilla; está hecho de LEGO, con una tapa con bisagras. El servo de "sésamo abierto" está montado en la parte trasera, debajo de la tapa. ¿Sabía que puede comprar ¿Diferentes tamaños de placas base LEGO azules? ¡Usted puede! ✨

Poder: Estoy usando un concentrador USB con alimentación para que todo tenga suficiente energía. El Pi, los servos y Arduino obtienen su poder directamente de aquí. Soldé un cable de alimentación USB directamente a los pines 5V y GND del Pi, porque el enchufe sobresalía demasiado para caber en la cabeza.

Procesar disparos

Tengo un montón de tomas de progreso en mi Instagram. No te aburriré con ellos aquí (también, algunos están en la historia y no se pueden insertar).

Fuente: Arquímedes:el robot búho de IA