Hoe de software werkt

Hier is een kort overzicht van hoe de huidige software werkt van opstarten tot afsluiten. Alle code is open source, dus je kunt er hier doorheen bladeren. Hieronder vindt u een basisstroomschema.

Stap één:Andy opstarten

Om Andy te starten, draai je de schakelaar op de achterkant van hem om. Hierdoor kan er stroom vloeien van een 11.1v 1.3 amp lipo-batterij naar de L298N-motordrivers en naar de Raspberry Pi. Zodra de Pi is opgestart, wordt automatisch boot.sh uitgevoerd, een bestand waarmee de software van Andy wordt gestart. Vervolgens controleert Andy twee configuratiebestanden. (Opmerking:niet alle functies in die bestanden zijn geïmplementeerd) In de bestanden wordt gecontroleerd of de server moet worden gestart, (controleren op aanmeldingen voor clientprogramma's) en enkele modi uitvoeren. (Modi zijn een toekomstige functie). Ten slotte stelt Andy de stilte in voor de microfoon.

Stap twee:opdracht verkrijgen

Nu Andy aan de slag is, wordt hij een staatsmachine. Hij luistert naar een opdracht van zowel zijn microfoon als de server (indien gestart). Zodra de opdracht is ontvangen en omgezet in tekst, kan de opdracht worden uitgevoerd.

Stap drie:commando uitvoeren

Vervolgens voert Andy de juiste functie uit vanaf cmds.py die overeenkomt met de opdracht. Als de opdracht de opdracht shutdown is, worden de software en hardware afgesloten en eindigt het programma. Maar als het een ander commando is, wordt het commando uitgevoerd en gaat het programma terug naar stap twee.

Conclusie

Er zijn veel andere aspecten aan de software van Andy, meer dan 1600 regels code. Hopelijk geeft dit logboek u inzicht in de basisprincipes. Bekijk ook een demovideo van prototype #1 als je dat nog niet hebt gedaan.

Het brein

Andy heeft een Raspberry Pi als brein. Het regelt werkelijk alles, van motorische controle tot spraakherkenning. De Raspberry Pi draait op Andy's software, wat hier wordt uitgelegd.

Kracht

Andy wordt aangedreven door een oplaadbare 11.1v 1300mah lithium-polymeerbatterij die hieronder is afgebeeld. Het is gereguleerd voor de Pi met een UBEC.

Motorrijden

De motoren in Robosapien worden aangedreven met drie L298N-motordrivers die hieronder zijn afgebeeld met een opgeblazen Raspberry Pi. Elke bestuurder kan twee motoren besturen, dus Andy kan in totaal 6 motoren aandrijven.

GPIO-uitbreiding

Omdat de Raspberry Pi niet genoeg GPIO-pinnen heeft, gebruik ik een MCP23017-chip om meer toe te voegen. Op dit moment is alles waar ik hem op aansluit een LED.

Conclusie

Veel functies zullen worden toegevoegd of verwijderd wanneer Andy migreert naar 2.0. Hopelijk is een prototype van versie twee klaar voor 4 augustus.

Schema en functies voor versie 2

Ik begin aan de nieuwe hardware van Andy te werken. Zijn nieuwe lichaam zal 10 vrijheidsgraden hebben, in tegenstelling tot de oude Robosapiens 6. Terwijl ik wacht op de verzending van de onderdelen, begon ik een nieuw circuit te tekenen en te testen met veel nieuwe functies.

Nieuwe circuitfuncties zijn onder meer:

• Bewaking batterijspanning
• Aan-lampje
• 5 Segment LED-uitgang
• 10 servo's (4 voor de benen, 6 voor de armen)

Bewaking batterijspanning

Met deze nieuwe functie, als Andy te lang aan blijft staan, in plaats van uit te schakelen vanwege onderspanning en mogelijk de SD-kaart te beschadigen en dan uiteindelijk de batterij te vernietigen, heeft Andy een ingebouwd circuit om zijn eigen batterijspanning te controleren en vervolgens zichzelf van stroom te voorzien omlaag als de spanning laag is. Het batterijniveau kan ook worden weergegeven in een LED-staafdiagram met 10 segmenten.

Aan-lampje

Op de nieuwe Andy zal de Raspberry Pi niet zichtbaar zijn door een doorzichtige behuizing. Andy heeft dus een groene LED aangesloten op 3v3 die aangaat wanneer de Raspberry Pi wordt ingeschakeld.

5 Segment LED-uitgang

Hoewel ik nog geen versie met vijf segmenten heb gevonden (het zijn er allemaal tien), geeft een LED-balkgrafiek de batterijspanning en het huidige decibelniveau weer en knippert het voor fouten en andere nuttige uitvoer die Andy nu niet kan laten zien.

10 servomotoren

10 servo's betekent 10 vrijheidsgraden! Andy heeft 4D0F in zijn benen in plaats van 2, en 6 DOF in zijn armen in plaats van 4. (3 servo's per arm).

Conclusie

Hopelijk heb ik in augustus de onderdelen voor Andy's benen, zodat ik de tweevoeter kan bouwen. Ik hoop ook een demo van hem te filmen terwijl hij loopt en draait. Ergens deze herfst zou hij de andere kenmerken hierboven moeten hebben, en misschien zal hij deze winter armen hebben. Maar ik kan de toekomst niet voorspellen, dus misschien is hij in september klaar, of misschien maak ik een heleboel dingen kapot en maak ik hem pas deze winter af. 🙁 Als je ideeën/functies hebt die je graag zou willen toevoegen, reageer dan gerust.

Voor meer details:ANDY, een multifunctionele humanoïde robot