MIA-1 โอเพ่นซอร์สขั้นสูง Hand Made Humanoid Robot!: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

สวัสดีทุกคน วันนี้ผมจะมาแสดงวิธีการสร้างหุ่นยนต์ MIA-1 ซึ่งไม่เพียงแต่ล้ำสมัยและไม่เหมือนใคร แต่ยังเป็นโอเพ่นซอร์สและสามารถทำได้โดยไม่ต้องพิมพ์ 3 มิติ!! ใช่ เข้าใจแล้ว หุ่นยนต์ตัวนี้สร้างขึ้นด้วยมือล้วนๆ และโอเพ่นซอร์สหมายถึง - คุณได้รับรหัสและทุกรายละเอียดฟรี คุณก็สามารถสร้างหุ่นยนต์ตัวนี้ได้หากต้องการ

ที่นี่เราเห็นเพียงคำพูดของเธอ แต่ยังมีอีกหลายสิ่งที่เธอสามารถทำได้!

นี่คือสิ่งที่เธอสามารถทำได้:

• สามารถฟังและพูดคุยกลับไปได้
• สามารถมองเห็นและจดจำคุณได้โดยใช้กล้องตาซ้ายของเธอ
• สามารถตรวจจับการเคลื่อนไหวและจับภาพ
• มี GUI พร้อมหน้าจอสัมผัส LCD เพื่อสั่งการเธอ
• แสดงภาพบนจอ LCD ของเธอ
• ดาวน์โหลดรูปภาพและรายการบนหน้าจอของเธอ
• สามารถกำหนดเป้าหมายสิ่งต่าง ๆ โดยใช้ตัวชี้เลเซอร์ที่มือขวาของเธอ
• ขยับมือขณะพูด
• ยืนหยัดยืนโดยไม่มีใครช่วยเหลือ
• เธอสามารถโค้งคำนับได้ (ดูวิดีโอ)

และอีกมากมาย มาสร้างเธอกันเถอะ!

เสบียง

ในการสร้างหุ่นยนต์ตัวนี้ ฉันได้ใช้ทุกสิ่งที่มีอยู่ในร้านค้าในพื้นที่ของเรา

ไมโครคอนโทรลเลอร์ + คอมพิวเตอร์ (สมอง):

• Arduino Mega (สำหรับควบคุมเซอร์โวมอเตอร์)
• คอมพิวเตอร์เต็มรูปแบบ (คุณสามารถใช้ raspberry pi ได้ แต่ฉันใช้แล็ปท็อปเป็นสมองของเธอในตอนแรก)

เซอร์โวมอเตอร์:

MIA-1 มีอิสระ 13 องศา

• LDX227 เซอร์โวมอเตอร์สองแกน 8x
• MG996r / MG996 เซอร์โวมอเตอร์ 3x
• สำหรับ figers ive ใช้ micro servo sg90

โปรดทราบว่าฉันได้เพิ่มกรงเล็บหุ่นยนต์และใช้เซอร์โวมอเตอร์ MG996r อีกตัวหนึ่ง

และสายจัมเปอร์และอื่นๆ

ซื้อชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ utsource.net

วิสัยทัศน์:

สำหรับการประมวลผลภาพ เช่น การถ่ายภาพและการตรวจจับใบหน้า ฯลฯ ฉันเคยใช้กล้อง USB

หมายเหตุ: บทช่วยสอนนี้มีไว้สำหรับผู้สร้างระดับกลางและระดับสูง ฉันจะเน้นที่รหัสเป็นหลัก เนื่องจากเป็นรหัสที่สร้าง MIA-1, MIA-1 และถ้าคุณได้รับรหัส ทุกอย่างก็ง่ายสำหรับคุณ

ขั้นตอนที่ 1: โครงร่างของร่างกายและมอเตอร์

ตัวเครื่องทำจากแผ่นพีวีซี ติดชิ้นส่วนต่างๆ โดยใช้กาวร้อนและสกรู (ดูรูป) ฉันตัดแผ่นพีวีซีด้วยมีดคัตเตอร์แล้ว (ระวังให้ดี!! อย่ากรีดนิ้วแทน!!). จากภาพที่หนึ่งและสอง คุณจะเห็นเค้าโครงเซอร์โว ขณะที่ฉันกำลังสร้างหุ่นยนต์เด็กผู้หญิง ฉันได้ให้รูปร่างและรูปร่างของผู้หญิงแก่มัน

คอนเนคเตอร์เซอร์โวทำขึ้นโดยใช้แผ่นพีวีซีบางที่โค้งงอได้ดี

ทำหัวโดยใช้ลูกโป่ง เป่าลมในลูกโป่ง (ดูรูป) เติมกระดาษเปียกเล็กๆ แล้วเช็ดให้แห้ง หลังจากเพิ่ม 8 ชั้นก็แข็งแรงและยั่งยืน

แล้วทาให้เป็นสีขาว (ทั้งตัว) โดยใช้สีสเปรย์

ปรากฎว่าการออกแบบมีความสมดุลอย่างน่าอัศจรรย์และเธอ (MIA-1) ยืนอยู่บนสองเท้าของเธอ !!

เพิ่มจอแสดงผล:

หลังจากนั้นก็ใช้สกรูและกาวร้อนติดจอ LCD ที่หน้าอกของเธอ (รูปสุดท้าย)

ขั้นตอนที่ 2: แผนภาพวงจร

แผนภาพวงจรดูซับซ้อน แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้น ผมวาดวงจรเป็นแบบเลย์เอาต์มอเตอร์บนตัวรถเพื่อให้คุณเข้าใจได้ง่ายขึ้น ให้แน่ใจว่าได้ร่วมกันพื้นดิน Arduino ใช้พลังงานจากคอมพิวเตอร์ผ่านสาย USB มีเลเซอร์ไดโอดที่ช่วยให้ mia สามารถกำหนดเป้าหมายสิ่งต่าง ๆ ที่ใช้พลังงานจากพิน 13 (พิน led) ของ Arduino

อย่างที่คุณเห็นว่าทั้งมอเตอร์และ Arduino นั้นอยู่ที่ด้านหลังของตัวรถ ฉันยังใส่สายทั้งหมดจากด้านหลัง ซื้อสาย USB แบบขยายเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ได้

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

อย่างที่คุณทราบ ฉันเคยใช้ Arduino mega Arduino mega ควบคุมมอเตอร์เซอร์โวมอเตอร์ได้รับการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า รับรหัสมอเตอร์จากที่นี่ โปรดสังเกตตำแหน่งเซอร์โวเริ่มต้น ในขณะที่สร้างหุ่นยนต์จะรักษาสิ่งนี้ไว้ เพียงแค่จ่ายไฟให้กับมอเตอร์ด้วย Arduino โดยไม่ทำให้ร่างกายและเซอร์โวมอเตอร์จะไปถึงตำแหน่งเริ่มต้น (ตำแหน่งเริ่มต้นด้านล่าง)

/*ค่าเริ่มต้น/ตำแหน่งสแตนด์บายของเซอร์โว*/ komor.write(4); #เอวเซอร์โว left1.write(120); rFinger.write(0); servo1.write(55); กรงเล็บเปิด (); rightStandBy(); leftStandBy(); headTilt.write(134); หัวแพน.write(90);

รหัสควบคุมมอเตอร์มีมากกว่า 750 บรรทัด (โปรดใช้ความระมัดระวังขณะแก้ไข)

การประมวลผลหลักทำได้โดยใช้สคริปต์ python3

Python มีไลบรารี pySerial ที่สื่อสารกับ Arduino ผ่านซีเรียล คำนึงถึง 'COM PORT'

#เชื่อมต่อกับบอร์ดควบคุมมอเตอร์ mia ผ่านการสื่อสารแบบอนุกรม: mia = serial. Serial("COM28", 9600) ยกเว้น: ผ่าน

คุณต้อง pip ติดตั้งไลบรารีเหล่านี้ด้วย

"""นำเข้าห้องสมุดที่จำเป็น"""#นำเข้าคำขอ #สำหรับการสร้างโพสต์/รับคำขอนำเข้า pyttsx3 #ออฟไลน์ข้อความเป็นคำพูด นำเข้าเสียงพูด_recognition เป็น sr #คำพูดเป็นข้อความ (ต้องใช้อินเทอร์เน็ตในการทำงาน) เวลานำเข้าจากสุ่มนำเข้าแบบสุ่ม #สุ่มเลือกจำนวนเต็มแบบสุ่ม นำเข้าไลบรารี tkinter #tkinter gui ไลบรารีจาก tkinter นำเข้า Tk, ปุ่ม, ฉลาก, Tk #import สิ่งจำเป็น นำเข้าซีเรียล #serial ไลบรารี่สำหรับการสื่อสารแบบอนุกรมผ่าน USB จากการนำเข้า PIL Image #fro แสดงการนำเข้ารูปภาพ cv2 # Computer Vision นำเข้าไลบรารี wikipedia # เพื่อรับ ข้อมูลโดยตรงจากวิกิพีเดีย

ทุกอย่างเป็นเรื่องง่ายโดยใช้การติดตั้ง pip สำหรับประเภท opencv ในพรอมต์คำสั่ง:

pip ติดตั้ง opencv-contrib-python

GUI (ส่วนต่อประสานกราฟิกกับผู้ใช้) ที่คุณเห็นได้รับการพัฒนาโดยใช้ tkinter สำหรับไลบรารีนี้และทุกไลบรารี คุณสามารถติดตั้งโดยใช้คำสั่งนี้:

pip ติดตั้ง library_name

จากนั้นจะทำการติดตั้ง

นอกจากนี้ ให้ดูว่าคุณกำลังใช้เว็บแคมอยู่หรือไม่ เป็นไปได้มากที่กล้องจะแสดงเป็น 1

cap = cv2. VideoCapture(1) #camera

และถ้าคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมว่าหุ่นยนต์ตัวนี้พูดกลับอย่างไร โปรดอ่านคำแนะนำนี้

รหัสของ MIA-1 เป็นเพียงเวอร์ชันเพิ่มเติมเท่านั้น

ในการสั่งการ Arduino คอมพิวเตอร์ส่งคำกัด Arduino ดำเนินการตามการกัดที่ได้รับ ดังนั้นจึงดูเหมือนการเคลื่อนไหวของ Mia และการพูดไม่ตรงกัน

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

ตอนนี้เพื่อรับรหัสไปที่ลิงค์ด้านล่าง

ดาวน์โหลดรหัสของ MIA-1 จากที่นี่

ขั้นตอนที่ 4: กำลังและการตกแต่ง

ฉันขับเคลื่อนหุ่นยนต์โดยใช้แบตเตอรี่ lipo 7.4 v เซอร์โว LDX227 กำลังหิวมาก (แต่มีคุณภาพดี) ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาได้รับอย่างน้อย 7.3 v เมื่อใดก็ได้ ในทางกลับกัน เซอร์โวมอเตอร์ MG996r มีราคาถูกสามารถเสียหายได้ง่าย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าพวกเขาไม่ได้รับมากกว่า 7.8V ดังนั้นแหล่งจ่ายไฟสูงสุดสำหรับหุ่นยนต์ตัวนี้ควรอยู่ระหว่าง 7.4 ถึง 7.8 โวลต์

มีความสุขในการทำ!! หากคุณชอบหุ่นยนต์ตัวนี้ โปรดสนับสนุนโดยสมัครรับข้อมูลจากช่องสำหรับโปรเจ็กต์ที่น่าทึ่งอื่นๆ และโปรดโหวตให้ฉันสำหรับความท้าทายของหุ่นยนต์

หุ่นยนต์ตัวนี้เป็นหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์แบบโอเพ่นซอร์สตัวแรกของบังคลาเทศ!! และราคาถูกที่สุด ฉันทำให้หุ่นยนต์ตัวนี้เป็นโอเพ่นซอร์สเพื่อให้นักเรียนคนอื่นๆ และผู้สนใจสามารถรู้ตรรกะของหุ่นยนต์ได้ พฤษภาคมในอนาคตจะไม่มีใครใช้หุ่นยนต์เป็นนิยายวิทยาศาสตร์ สู่ยุคหุ่นยนต์!!