Robot illusion oculaire de Mr. Wallplate : 12 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ce projet a été conçu pour amuser mes parents et amis lors de leur visite. C'est un "robot" très simple. L'interaction entre une personne et M. Wallplate est scénarisée. Il n'y a pas d'intelligence artificielle ou d'apprentissage en profondeur impliqué ici. Lorsqu'il répond à la personne, Mr. Wallplate semble avoir de l'intelligence, mais c'est très artificiel. Trop artificiel pour être considéré comme une intelligence artificielle.

J'ai décidé d'utiliser des éléments communs qui ne seraient pas normalement utilisés pour un robot: une plaque murale à bascule/duplex pour le visage, ½ balles de ping-pong pour les yeux et un support de queue de cheval pour les lèvres. Les yeux semblent suivre une personne se déplaçant dans la pièce, mais c'est une illusion d'optique. Un moteur déplace les lèvres en synchronisation avec les mots prononcés par M. Wallplate. Le seul élément sophistiqué est le cerveau, qui est LEGO Mindstorms EV3.

Le logiciel Mindstorms EV3 exécuté sur un ordinateur génère un programme, qui est ensuite téléchargé sur un microcontrôleur appelé brique EV3. La méthode de programmation est basée sur des icônes et de haut niveau. C'est très facile et polyvalent.

Fournitures

1. Ensemble LEGO Mindstorms EV3
2. 1 plaque murale à bascule/duplex
3. 3 boulons, #6 ou #8, 1 ½ pouces (environ 4 cm) de long
4. 9 écrous pour les boulons
5. 1 balle de pingpong sans écriture, ou 2 balles s'il y a de l'écriture
6. Mince morceau de carton rigide, environ 2"x4" (5x10 cm) ou un peu plus grand
7. 2 autocollants ronds foncés de la taille de l'iris d'un œil (environ 7/16 pouces ou 1,2 cm). J'ai utilisé des boutons de garniture à tête de vis marron, destinés à couvrir les vis des meubles
8. 1 porte-queue de cheval rouge
9. Fil rouge de la même teinte que le support de queue de cheval
10. 2 trombones
11. Environ 4 pouces (10 cm) de ruban transparent
12. Pince à bec effilé

13. Tournevis pour les boulons

Étape 1: Fixez les boulons à la plaque murale

Insérez 1 boulon dans le trou entre les « œillets » et fixez-le avec un écrou. Un deuxième écrou est nécessaire, avec un espace de ⅝ pouces (1,6 cm) entre les écrous, pour laisser de la place aux ½ balles de pingpong.

Tournez un écrou sur chacun des 2 autres boulons et placez-les dans les 2 autres trous de la plaque murale. Fixez un autre écrou sur chacun de ces boulons comme indiqué sur la photo. L'espace entre la tête du boulon et l'écrou, à l'avant de la plaque murale, est juste assez large pour accueillir le support de queue de cheval.

Étape 2: Fabriquez le support avant

Trouvez les éléments nécessaires dans l'ensemble EV3, selon la photo, et attachez-les les uns aux autres et à la plaque murale comme indiqué.

Étape 3: Fixez le moteur

Encore une fois, trouvez les éléments dans l'ensemble EV3 (première photo) et attachez-les ensemble comme indiqué sur la deuxième photo. Le moteur se fixe à l'assemblage de la plaque murale comme indiqué sur la troisième photo. Le trou de l'arbre du moteur s'aligne avec le trou rectangulaire de la plaque murale.

Étape 4: Fixez les yeux

Coupez la balle de ping-pong en deux le long de la couture si possible. J'ai utilisé un couteau tout usage pour une partie de la coupe et de petits ciseaux pour la finir.

Collez les autocollants ronds au milieu de l'intérieur des moitiés de balle de ping-pong.

Placez le carton sur la plaque murale comme indiqué sur la photo et utilisez du ruban adhésif transparent pour attacher les ½ balles de ping-pong à l'élément LEGO noir.

Étape 5: faire les lèvres

Pliez l'un des trombones à la forme indiquée en bas à droite de la première photo. Cela s'adaptera dans le trou de l'arbre du moteur et déplacera les lèvres lorsque le moteur tourne.

Pliez la boucle intérieure de l'autre trombone d'un côté et utilisez-la pour faire tourner le moteur dans le bon alignement de sorte que le premier trombone s'adapte horizontalement, comme indiqué sur la deuxième photo. Il ne tourne pas facilement, puis a tendance à dépasser.

Mes supports de queue de cheval sont juste un peu trop grands et les "lèvres" ne sont pas fermées lorsqu'elles sont placées sur le "visage". J'ai utilisé le fil rouge pour faire 2 boucles d'environ ⅜ de pouce (1 cm) de diamètre. Il est utile d'avoir un objet rond tel qu'un stylo du bon diamètre. Faites glisser les boucles de fil sur les extrémités du support de queue de cheval, à environ ⅜ pouces (1 cm) de l'extrémité. Poussez le support de queue de cheval sur les boulons comme indiqué sur la troisième photo.

Étape 6: Fabriquez le support arrière

Trouvez les éléments dans l'ensemble EV3 (première photo) et attachez-les ensemble comme indiqué. Ce support arrière s'adapte à l'arrière de la plaque murale, comme indiqué sur la troisième photo. Il n'y a qu'un seul endroit où il s'adaptera.

Étape 7: Faire les « cheveux »

Plusieurs éléments EV3 sont nécessaires pour un côté des "cheveux" comme le montre la première photo. Le connecteur gris mesure 2 3/16 pouces (5,5 cm) de long. Ils sont attachés comme indiqué sur la deuxième photo.

L'autre côté des "cheveux" est une image miroir du premier côté, sauf qu'il a 3 éléments sur le dessus au lieu de 4, et donc un connecteur noir plus court (1 ⅞ pouces ou 4,7 cm) est utilisé à la place du connecteur gris. La première photo est un guide des éléments nécessaires.

Des éléments EV3 supplémentaires sont nécessaires, comme indiqué au milieu de la troisième photo, et ils sont tous attachés comme indiqué sur la quatrième photo. Ce n'est pas aussi compliqué que cela puisse paraître, mais il est important de regarder de près les photos.

Étape 8: Attachez les « cheveux »

Les "cheveux" s'attachent à l'élément noir derrière les yeux. Le boulon s'insère dans le trou central de l'élément gris.

Étape 9: Développer le programme

LEGO Mindstorms a une méthode de programmation basée sur des icônes très pratique. Les blocs sont affichés en bas de l'écran d'affichage et peuvent être glissés et déposés dans la fenêtre de programmation pour créer un programme. La capture d'écran ci-dessus montre la fenêtre EV3 lorsqu'un projet est démarré pour la première fois. Le nom du projet est attribué lors de la première sauvegarde d'un programme.

Le programme fait interagir M. Wallplate avec une personne qui lui parle. Les réponses sont scénarisées. Il n'y a pas d'intelligence artificielle ou d'apprentissage en profondeur impliqués ici.

Chaque interaction est composée de trois blocs:

1. Un bloc d'attente (dans la catégorie orange de contrôle de flux) donne le temps à une personne de faire un commentaire.

2. Un bloc sonore (dans la catégorie Action verte) produit des mots ou des sons. L'option la plus à droite du bloc est définie sur « 1 » (Play Once) afin que le bloc suivant (le bloc moteur) commence immédiatement. Le moteur tourne donc pendant que le son est produit. La seule exception est l'avant-dernier bloc, qui a « 0 » (Attendre la fin) dans l'option la plus à droite.

3. Un bloc moteur moyen (dans la catégorie Action verte) déplace les lèvres, d'une demi-rotation pour chaque syllabe prononcée par M. Wallplate. L'option Puissance est réglée sur 48 pour synchroniser le mouvement des lèvres avec la parole de M. Wallplate.

Je ne pouvais pas comprendre comment configurer le téléchargement du programme pour vous, et je vous montre donc une liste des blocs ci-dessous. Il ne devrait pas vous falloir beaucoup de temps pour développer le programme et/ou le modifier en fonction de vos besoins. Comme toujours, c'est une bonne idée de sauvegarder le programme périodiquement lors de son développement.

1. Le bloc de démarrage est présent automatiquement lorsqu'un programme est en cours de développement.
2. Wait Block attend 3 secondes. La personne dit "Bonjour, M. Wallplate."
3. Sound Block dit: « Bonjour ».
4. Medium Motor Block fait tourner le moteur de 1 tour, ce qui ouvre les lèvres deux fois.
5. Le bloc d'attente attend 1,5 seconde et la personne dit: « Comment allez-vous ? »
6. Sound Block dit: « Fantastique ».
7. Medium Motor Block fait tourner le moteur de 1,5 tours, ce qui ouvre les lèvres trois fois.
8. Le bloc d'attente attend 2 secondes et la personne dit: « Vous avez l'air bien. »
9. Sound Block dit: « Merci ».
10. Medium Motor Block fait tourner le moteur de 1 tour, ce qui ouvre les lèvres deux fois.
11. Sound Block émet un son « Blip 2 ».
12. Le bloc d'attente attend 3 secondes et la personne dit: « Combien de doigts ? » tout en levant 4 doigts devant Mr. Wallplate.
13. Sound Block dit: "Quatre".
14. Le bloc moteur moyen fait tourner le moteur de 0,5 rotation, ce qui ouvre les lèvres une fois.
15. Le bloc d'attente attend 3 secondes et la personne dit: « Avez-vous des animaux de compagnie ? »
16. Sound Block dit: « Oui. »
17. Le bloc moteur moyen fait tourner le moteur de 0,5 rotation, ce qui ouvre les lèvres une fois.
18. Le bloc d'attente attend 0,5 seconde.
19. Sound Block fait un appel d'éléphant.
20. Le bloc d'attente attend 3 secondes et la personne dit: « Un éléphant ? »
21. Sound Block rit.
22. Le bloc moteur moyen fait tourner le moteur de 0,25 rotation, ce qui ouvre les lèvres.
23. Le bloc d'attente attend 1 seconde.
24. Le bloc moteur moyen fait tourner le moteur de 0,25 rotation, ce qui ferme les lèvres.
25. Le bloc d'attente attend 3 secondes et la personne dit: « D'accord, nous vous reverrons un jour. »
26. Sound Block dit: "Au revoir".
27. Medium Motor Block fait tourner le moteur de 1 tour, ce qui ouvre les lèvres deux fois.
28. Sound Block émet un son de mise hors tension. C'est le seul bloc de sons qui a « 0 » (Attendre la fin) dans l'option la plus à droite.
29. Stop Program Block (dans le groupe bleu Avancé) arrête le programme.

Étape 10: connectez la brique EV3 à la plaque murale Mr

Utilisez l'un des câbles plats de l'ensemble EV3 pour connecter le moteur au port A de la brique EV3.

Étape 11: Téléchargez le programme sur la brique EV3

La brique EV3 peut être connectée à l'ordinateur par un câble USB, Wi-Fi ou Bluetooth. Lorsqu'il est connecté et allumé, cela est indiqué dans une petite fenêtre dans le coin inférieur droit de la fenêtre EV3 sur l'ordinateur. Le texte « EV3 » dans le côté le plus à droite devient rouge. En cliquant sur l'icône appropriée sous ce « EV3 », le programme sera téléchargé sur la brique EV3 et exécuté immédiatement.

Après le téléchargement, la brique EV3 peut être déconnectée de l'ordinateur et le programme peut être lancé sur la brique EV3

Étape 12: Améliorations futures

Quand le temps le permet, je pense faire tourner la tête pour suivre une personne se déplaçant dans la pièce. Cela nécessiterait une base pour tenir un moteur pour faire tourner la tête, et un moteur et un capteur à ultrasons pour localiser la personne.

C'était un projet amusant. J'espère que vous le trouverez également intéressant.