【學霸帶節奏】是電子產品世界新推出的每周一欄目。本欄目將搜羅各種簡單又好玩的DIY設計,每個設計將分塊、分期為大家剖析講解製作過程,讓大家通過簡單學習就可以製作出屬於自己的臻品,相信也可以為大家的學習和生活帶來更多樂趣!
說起阿爾法機器人,大家應該都不陌生,畢竟曾在16年春晚上大秀舞蹈,又在17年為王力宏的「AI愛」MV伴舞。但是你知道舞蹈機器人究竟是如何工作的嗎?你是否想過自己也可以DIY一個會跳舞的機器人呢?本欄目第一期為大家帶來會跳舞的機器人DIY攻略,在大神之路上為你助跑。
此次曉宇同學和他的團隊帶來的是一個取名叫「小π」的DIY舞蹈機器人,基本模型如下圖所示,不難看出,取名小π是因為這個小傢伙的基礎模型酷似一個數學中的符號——π。
可能你會覺得小π略顯醜萌,不過自己DIY的機器人,雖然醜萌在所難免,但也會有諸多優勢,包括更高的性價比,可以實現多次編程,能夠隨時加入更多功能……,最重要的是,它完全是我們自己做的昂,還有什麼比這更酷炫的嗎~
小π可以自己定義使用功能,可玩性很高。小π舞蹈機器人,不僅能實現各種動作功能,還具有記錄功能,可以實現舞蹈動作的DIY,也可以編輯一套電量不足的賣萌動作。以後還會開發出社區功能,可以直接在APP上將自己編好的舞蹈動作分享給其他人,與大家分享自己的快樂。
小π機器人還預留了許多接口,可以用來安裝喇叭播放音樂,安裝超聲波傳感器檢測障礙,安裝溫度傳感器測量溫度等。小π機器人相對成本較低,大多數家庭可以負擔,孩子們可以通過小π鍛鍊動手動腦能力,成人可以通過小π獲得無限的樂趣。
上圖就是小編自己的團隊製作的三個小π機器人,所有的小π機器人都可以根據手機、平板或電腦控制跳舞。但三個機器人都有屬於自己的定製功能,下面將依次介紹這三款機器人。
最左邊的狗臉小π機器人有三根觸鬚,當你摸觸鬚的時候,小π機器人就會做出單腳站立的動作,還會動動腳,和你語音互動,說「再摸我就長不高了」之類萌萌的話。附效果圖一張。
中間的笑臉小π機器人的眼睛是超聲波探頭,可以通過編寫相應的代碼使小π機器人對人或物體的靠近或遠離做出相應的反應。此外,這個小π機器人還有音頻藍牙的功能,可以當一個藍牙音響用哦。
最右邊的小π機器人具有變臉的功能,可以通過手機控制使小π機器人顯示不同的顏色。下圖是晚上關燈時的小π機器人。
小π舞蹈機器人造價在百元左右(批量生產還會低很多),小π機器人用料明晰:舵機四個,藍牙一個, arduino核心板兩塊,RGB LED 兩個,鋰電池一塊,SD卡。主要材料實物圖如下:
本系統主要採用單片機作為控制核心,用App inventor 軟體製作上位機界面,用藍牙模塊實現無線通信功能,以手機模塊作為智能遙控系統。
使用者能通過手機實現對小π的控制,如前進,左轉,右轉,踮腳等功能,也可以實現較複雜動作如搖頭、抬腳、晃腿、彈跳等動作;
可以通過手機的重力感應輕鬆實現對小π的各種動作控制;
還可以通過記錄動作功能,實現一整套動作的連續實現,比如跳舞等。
主控單片機收到數據以後先判斷是動作指令還是其他指令。如果是動作指令,直接將指令發給動作控制單片機,動作控制單片機調用不同的數組,輸出不同的PWM,使舵機的轉過不同角度,從而實現各種不同動作。
如果是其他指令,比如三色RGB燈的控制,解析出三色的數據,輸出不同電壓,實現臉部變色功能。比如喇叭,可以播放SD卡中的音樂。我們為日後的功能擴展留了充足的接口。使用者可以任意添加自己喜歡的模塊。
手機app部分主要包括三部分功能:實時遙控,重力遙控,動作記錄。實時遙控功能即按一個動作,小π完成一個動作。可以實現較複雜動作如搖頭、抬腳、晃腿、彈跳等,比如重力遙控功能主要是使用手機的重力感應模塊,可以控制小pai的前進、左轉、右轉、後退等簡易動作。動作記錄功能,可以實現一組動作的記錄。可以實現跳舞等功能,也可以自由擴展,達到意想不到的效果。
手機遙控、超聲波跟隨避障、led絢彩變臉色、藍牙音頻對話、觸鬚撫摸這些功能在我身上應有盡有。
想測溫?想報時?想……?預留接口便於功能擴展,想怎麼玩就怎麼玩!
你是否想DIY一個屬於自己的小π機器人呢?
曉宇同學將會在之後每周一的「學霸帶節奏」欄目準時為大家講解小π機器人的製作過程,包括硬體電路、軟體及APP、3D列印部分及上位機這四部分,相信通過後續三次課程可以帶大家一步一步打造出屬於自己的跳舞機器人。
那麼接下來先來看一下我們的小π首秀吧:
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