語音機(jī)器人的構(gòu)建

描述

介紹

語音命令是未來，將語音集成到所有智能設(shè)備是當(dāng)今的需要。所以我們決定建造一個(gè)可以執(zhí)行這項(xiàng)任務(wù)的機(jī)器人。我們的項(xiàng)目旨在簡(jiǎn)化鋪設(shè)多米諾骨牌的任務(wù)。

我們創(chuàng)建了一個(gè)機(jī)器人，它通過語音用戶界面 - Alexa 的VUI和一個(gè)流行的機(jī)器人平臺(tái)，即 LEGO Mind storms 來構(gòu)建一個(gè)放置多米諾骨牌的機(jī)器人，該機(jī)器人可以整齊地安裝多米諾骨牌。

問題

鋪設(shè)大量的多米諾骨牌是一項(xiàng)艱巨而技巧性的工作，很難掌握，世界上很少有人能夠創(chuàng)造出多米諾骨牌翻滾的驚人布局。

解決方案

樂高機(jī)器人套件能夠使用各種部件來創(chuàng)建一個(gè)可用于根據(jù)曾經(jīng)的愿望創(chuàng)建機(jī)器/機(jī)器人的裝置是驚人的。并將其與 Alexa 中的 AI 功能相結(jié)合，增加了一個(gè)額外的有用維度。我們?cè)噲D通過創(chuàng)建一個(gè)樂高機(jī)器人來解決將多米諾骨牌排成一行的問題，該機(jī)器人可以由 Alexa 命令根據(jù)您創(chuàng)建復(fù)雜設(shè)計(jì)的愿望來放置多米諾骨牌。

布局

該布局包括一個(gè)基本的樂高機(jī)器人組件，稱為教育機(jī)器人，我們?cè)谄渖习惭b了多米諾鋪設(shè)裝置。教育機(jī)器??人由 EV3 積木提供動(dòng)力，并附有兩個(gè)大型電機(jī)，為兩個(gè)輪子提供動(dòng)力。這個(gè)裝置由一個(gè)中型電機(jī)驅(qū)動(dòng)，一個(gè)接一個(gè)地推動(dòng)多米諾骨牌。它還有一個(gè)顏色傳感器來檢測(cè)空料斗并停止機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)。

樂高機(jī)器人需要開機(jī)連接到 ALEXA。

解決方案構(gòu)建

第 1 步 - 構(gòu)建 Educator 機(jī)器人

我們根據(jù)樂高教育套件最常用的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)構(gòu)建了基礎(chǔ)機(jī)器人，通常稱為教育家機(jī)器人。該設(shè)計(jì)有兩個(gè)大型電機(jī)連接到 EV3 套件，為兩個(gè)大輪子提供動(dòng)力。第三個(gè)輪子是一個(gè)腳輪，可以平穩(wěn)轉(zhuǎn)動(dòng)。附件部分提供了構(gòu)建此基礎(chǔ)機(jī)器人的手冊(cè)

第 2 步 - 創(chuàng)建多米諾鋪設(shè)裝置

我們決定讓多米諾骨牌的布局保持簡(jiǎn)單，并創(chuàng)建了一個(gè)中型電機(jī)驅(qū)動(dòng)的搖擺機(jī)構(gòu)，可以按順序?qū)⒍嗝字Z骨牌推出料斗。大尺寸齒輪連接到中型電機(jī)，橫梁連接到該電機(jī)以形成往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將多米諾骨牌滑出存放料斗。該裝置連接到基礎(chǔ)機(jī)器人上。

第 3 步 - 為機(jī)器人編寫代碼

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人直線和曲線運(yùn)動(dòng)的控制，我們必須創(chuàng)建可以無縫執(zhí)行不同運(yùn)動(dòng)的塊/線程。我們使用 Python 編程語言來控制機(jī)器人。移動(dòng)機(jī)器人的命令很簡(jiǎn)單，可在 ev3dev.org 上獲得

第 3 步 - 為 Alexa 編寫代碼

為了通過語音控制機(jī)器人，我們使用了演示代碼，即 Mission 2 和 Mission 3，根據(jù)此處的鏈接修改代碼并添加特定命令，以允許我們控制機(jī)器人直行、輕微轉(zhuǎn)彎、停止等。我們當(dāng)料斗中的多米諾骨牌用完時(shí)，它也會(huì)停止，促使料斗重新裝滿。

Alexa連接工作原理(Courtsey Alexa website)

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構(gòu)建細(xì)節(jié)

多米諾骨牌儲(chǔ)料斗：

我們使用樂高技術(shù)面板來放置一組要放置的多米諾骨牌。多米諾骨牌被放置在與下方表面接觸的料斗中。當(dāng)機(jī)器人向前移動(dòng)時(shí)，這種接觸會(huì)使它們因摩擦而向后滑動(dòng)。我們用一塊小磚塊來防止多米諾骨牌從后面掉下來

多米諾鋪設(shè)裝置的側(cè)視圖

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搖擺機(jī)構(gòu)

搖擺機(jī)構(gòu)由連接到 40 槽 Technic 齒輪（部件號(hào)：3649）的中型電機(jī)組成。我們連接了兩個(gè) Technic 連接器，一個(gè)連接到 40 槽 Technic 齒輪，第二個(gè)連接到滑塊，以通過中型電機(jī)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

機(jī)器人執(zhí)行將多米諾骨牌整齊排列的工作，并在檢測(cè)到料斗為空時(shí)停止。

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