ANDY:Um robô “humanóide” multifuncional

Como funciona o software

Aqui está uma visão geral rápida de como o software atual funciona, desde a inicialização até o desligamento. Todo o código é open source, então você pode navegar por ele aqui. Abaixo está um fluxograma básico.

Etapa um:Andy inicial

Para iniciar Andy, ligue o interruptor nas costas dele. Isso permite que a corrente flua de uma bateria lipo de 11,1 V 1,3 A para os drivers do motor L298N e para o Raspberry Pi. Assim que o Pi é inicializado, ele executa automaticamente boot.sh, um arquivo que inicia o software de Andy. Em seguida, Andy verifica dois arquivos de configuração. (Observação:nem todos os recursos desses arquivos são implementados) Nos arquivos, ele verifica se deve iniciar o servidor (Verifique se há logins do programa cliente) e executa alguns modos. (Os modos são um recurso futuro). Por fim, Andy estabelece o silêncio para o microfone.

Etapa dois:obter o comando

Agora que Andy está instalado e funcionando, ele se torna uma máquina de estado. Ele ouvirá um comando de seu microfone e do servidor (se iniciado). Depois que o comando é recebido e convertido em texto, o comando pode ser executado.

Etapa três:executar o comando

Em seguida, Andy executará a função correta de cmds.py que corresponde ao comando. Se o comando for o comando de desligamento, o software e o hardware desligam e o programa termina. Mas, se for qualquer outro comando, o comando é executado e o programa volta para a etapa dois.

Conclusão

Existem muitos outros aspectos do software de Andy, mais de 1600 linhas de código. Esperançosamente, este registro lhe dará uma compreensão dos princípios básicos. Além disso, se ainda não o fez, assista a um vídeo de demonstração do Protótipo # 1.

O cérebro

Andy tem um Raspberry Pi como cérebro. Ele controla absolutamente tudo, desde o controle motor até o reconhecimento de fala. O Raspberry Pi executa o software de Andy, que é explicado aqui.

Poder

Andy é alimentado por uma bateria recarregável de polímero de lítio 11.1v 1300mah mostrada abaixo. É regulado para o Pi com um UBEC.

Condução motorizada

Os motores do Robosapien são acionados com três drivers de motor L298N ilustrados abaixo com um Raspberry Pi ampliado. Cada motorista pode controlar dois motores, então Andy pode dirigir um total de 6 motores.

Expansão GPIO

Como o Raspberry Pi não tem pinos GPIO suficientes, uso um chip MCP23017 para adicionar mais. No momento, tudo que estou conectando é um LED.

Conclusão

Muitos recursos serão adicionados ou removidos quando Andy migrar para 2.0. Esperançosamente, um protótipo da versão dois estará completo antes de 4 de agosto.

Esquema e recursos para a versão 2

Estou começando a trabalhar no novo hardware de Andy. Seu novo corpo terá 10 graus de liberdade, ao contrário do antigo Robosapiens 6. Enquanto aguardo o envio dos pedidos de peças, comecei a desenhar e testar um novo circuito com muitos recursos novos.

Os novos recursos do circuito incluem:

• Monitoramento da tensão da bateria
• LED de energia
• Saída de LED de 5 segmentos
• 10 servos (4 para as pernas, 6 para os braços)

Monitoramento da tensão da bateria

Com esse novo recurso, se Andy for deixado ligado por muito tempo, em vez de desligar por causa da subtensão e potencialmente corromper o cartão SD e, finalmente, destruir a bateria, Andy tem um circuito integrado para monitorar a tensão da própria bateria e, em seguida, ligar-se para baixo se a tensão estiver baixa. Além disso, o nível da bateria pode ser exibido em um gráfico de barras LED de 10 segmentos.

LED Ligado

No novo Andy, o Raspberry Pi não será visível através de uma caixa transparente. Assim, Andy terá um LED verde conectado ao 3v3 que acende quando o Raspberry Pi é ligado.

Saída LED de 5 segmentos

Embora eu não tenha encontrado uma versão de cinco segmentos ainda, (eles são todos dez) Um gráfico de barras de LED exibirá a tensão da bateria, o nível de decibéis atual e piscará para erros e outras saídas úteis que Andy não pode mostrar agora.

10 servo motores

10 servos significam 10 graus de liberdade! Andy terá 4D0F em suas pernas em vez de 2 e 6 DOF em seus braços em vez de 4. (3 servos por braço).

Conclusão

Espero que em agosto eu tenha as peças para as pernas de Andy para poder construir o bípede. Também espero filmar uma demonstração dele caminhando e girando. Em algum momento neste outono ele deve ter as outras características acima, e talvez neste inverno ele tenha braços. Mas, eu não posso prever o futuro, então talvez ele termine em setembro, ou talvez eu destrua um monte de coisas e não acabe com ele até o inverno. 🙁 Se você tiver alguma ideia / recurso que gostaria que eu adicionasse, sinta-se à vontade para comentar.



Para mais detalhes:ANDY, um robô humanóide multifuncional