Hoe de Software Werkt

Hieronder is een beknopt overzicht van Andy's operationele cyclus, van opstarten tot afsluiten. De gehele codebase is open-source en kan hier bekeken worden. Een vereenvoudigd flowchart illustreert het proces.

Stap Één: Andy Opstarten

Activeer Andy door de achterste stroomschakelaar om te zetten. Stroom vloeit van een 11,1 V 1300 mAh Li-Po-batterij via een UBEC naar de L298N-motordrivers en de Raspberry Pi. Eenmaal de Pi opgestart, voert hij automatisch boot.sh uit, wat de hoofddapplicatie lanceert. Het script laadt vervolgens twee configuratiebestanden – controleert of de server moet starten, of client-logins toegestaan zijn, en eventuele toekomstige-modus-vlaggen. Ten slotte kalibreert Andy de microfoon naar een gedefinieerde stilte-drempel.

Stap Twee: Commando Ophalen

Met het systeem draaiend, functioneert Andy als een toestandsmachine. Het luistert continu naar commando's van de ingebouwde microfoon en, als de server actief is, van het netwerk. Herkende spraak wordt getranscribeerd naar tekst en doorgegeven aan de commando-handler.

Stap Drie: Commando Uitvoeren

De passende routine in cmds.py wordt aangeroepen. Een afsluitverzoek beëindigt zowel software als hardware veilig; alle andere commando's worden uitgevoerd voordat er teruggekeerd wordt naar de luisterstaat.

Conclusie

Andy's software beslaat meer dan 1.600 regels, omvattend motorbesturing, spraakherkenning en netwerken. Voor een diepere kijk, bekijk de Demovideo van Prototype #1. De code blijft volledig transparant, uitnodigend voor bijdragen en review.

De Brein

De Raspberry Pi fungeert als Andy's centrale processor, die alles afhandelt van motordrivers tot spraakverwerking. Alle logica is ingepakt in de open-source repository hierboven gelinkt.

Stroom

Andy wordt gevoed door een 11,1 V 1300 mAh Li-Po-batterij. Een UBEC verlaagt de spanning naar 5 V voor de Pi, wat stabiele operatie garandeert.

Motor Aandrijving

Drie L298N H-brug-drivers besturen in totaal zes DC-motoren – twee per driver – wat Andy in staat stelt complexe locomotiepatronen uit te voeren.

GPIO-uitbreiding

Om de Pi's beperkte GPIO-pinnen te overwinnen, voegt een MCP23017 I²C-uitbreider extra uitgangen toe. Momenteel voedt het een status-LED, maar kan uitgebreid worden voor toekomstige peripherie.

Toekomstige Iteraties – Versie 2

Andy's volgende prototype zal een volledig gearticuleerd lichaam hebben met tien vrijheidsgraden (10 DOF) vergeleken met de oorspronkelijke zes. Hieronder een overzicht van de geplande hardware-verbeteringen.

Schema en Nieuwe Features

• Batterijspanningsmonitoring met automatische lage-spannings-afsluiting om de SD-kaart en batterijlevensduur te beschermen.
• Power-on LED die Raspberry Pi-opstart aangeeft.
• 10-segmenten LED-balkgrafiek voor real-time batterijstatus, omgevingsdecibelniveaus en foutsignalering.
• Tien servo's: vier voor de benen (4 DOF) en zes voor de armen (6 DOF).

Batterijmonitoring

De ingebouwde circuit controleert continu de batterijspanning. Als het niveau onder een veilige drempel daalt, zal Andy netjes afsluiten, wat datacorruptie voorkomt en de batterijlevensduur verlengt. De resterende lading wordt gevisualiseerd op de LED-balk.

Power-On Indicator

Een groene LED, aangedreven door de Pi's 3,3 V-rail, verlicht direct bij opstart, wat een snelle visuele cue geeft dat Andy online is.

5-Segment LED-uitvoer

Hoewel een dedicated 5-segment display nog niet beschikbaar is, zal een custom LED-balk batterijspanning, omgevingsgeluid en knipperen om fouten te signaleren weergeven.

10 Servomotoren

Met 10 servo's bereikt Andy 4 DOF in elk been en 6 DOF in elk arm, wat natuurlijker lopen en preciezere manipulatie mogelijk maakt.

Project Uitblik

Onderdelen voor de tweepotige benen worden verwacht in augustus, waarna een loopdemo gefilmd zal worden. Extra features – inclusief volledige arm-articulatie – zullen in de herfst en winter uitgerold worden, afhankelijk van componentbeschikbaarheid. Bijdragen en feature-voorstellen zijn welkom in de reactiesectie.

Voor een uitgebreide technische duik, raadpleeg de volledige projectdocumentatie getiteld "ANDY – A Multi-Purpose Humanoid Robot."