+7-960-0655211 (Билайн)
+7-987-4207734 (МТС)
интернет-магазин
доставка по России и СНГ
нам уже 10 лет!

Интеллизавр – умный робот-динозавр

Интеллизавр – умный робот-динозавр



Интеллизавр (Intellisaurus) – это открытый проект умного робота-динозавра (репозиторий проекта на GitHub). При проработке проекта большое внимание уделено тому, что бы он был полезен для людей с разными целями, уровнем знаний и опыта. Наличие моделей и чертежей даёт возможность самостоятельно изготовить детали корпуса и оболочки. Также упрощает процесс создания новых и адаптации имеющихся деталей под свои нужды (придание другого внешнего вида, размещение других аккумуляторов, датчиков и прочей электроники).







Габариты робота-динозавра примерно 53x20x15см (21x8x6 дюйма). Простота конструкции делает возможным собрать робота за считанные часы. Для подключения всей электроники нет необходимости в пайке, а готовый код позволяет сразу посмотреть, как он работает и немного поиграть.

Те, кому нужна только платформа шагающего робота для экспериментов с алгоритмами движений, могут ограничиться сборкой каркаса и минимумом электроники. Нет необходимости в оболочке, она используется только для создания более привлекательного внешнего вида. Raspberry, камера и звуковая плата расширения так же не обязательны.

Если интересно сделать красиво выглядящего робота, на корпус дополнительно добавляется оболочка. При изготовлении оболочки можно использовать пластик различных цветов, делать модификации деталей или раскрашивать их для придания уникального вида или что бы вместо трицератопса придать вид стегозавра, дракона, слона, другого реального или фантастического существа.

Для тех, кто ставит своей целью сделать интерактивного робота или заняться разработкой алгоритмов машинного зрения, распознавания и синтеза речи, навигации, картографии, группового взаимодействия роботов и т.д., могут установить Raspberry Pi Zero (не обязательно именно её, можно другой одноплатный компьютер или плату с тензорным ускорителем), а к ней другие необходимые платы расширения, камеру, динамик и т.д.

Используемое в этом проекте

Здесь приведен полный список используемых компонент, часть из них не обязательна или может быть заменена на другие, более подходящие для Вашего проекта компоненты.

Технологии изготовления:

  • Лазерная резка
  • 3D-печать

  • Электроника:

  • 1 x Arduino Nano
  • 1 x ИК-дальномер SHARP GP2Y0D8 (GP2Y0D815Z0F, GP2Y0D805Z0F, GP2Y0D810Z0F)
  • 1 x плата 16-ти канального сервоконтроллера на микросхеме PCA9685
  • 1 x микросервопривод с металлическими шестернями (MG90 или подобный)
  • 11 x сервопривод стандартного типоразмера с металлическими шестернями (MG9xx подобные)
  • 1 x 18650 держатель аккумуляторов
  • 2 x 18650 аккумулятор
  • 2 x 5В 3А стабилизатор
  • 1 x ИК-пульт и ИК-приёмник
  • 1 x плата MPU-6050 (трёхосевой акселерометр и гироскоп)
  • 1 x одноплатный компьютер Raspberry Pi Zero
  • 1 x плата расширения Seeed ReSpeaker 2-Mics Pi HAT
  • 1 x динамик (3 дюйма или 7,62см)
  • 1 x модуль камеры и шлей для подключения её к Raspberry
  • 1 x выключатель
  • 1 x набор соединительных проводов «папа-папа», 2.54мм



  • Крепёж:

  • M2 x 6мм болт * 37шт
  • M2 x 12мм болт * 33шт
  • M2 x 25мм болт * 2шт
  • M3 x 10мм болт * 52шт
  • M3 x 35мм болт * 1шт
  • M3 x 50мм болт * 6шт
  • M2 гайка * 38шт
  • M3 гайка * 61шт
  • M2 x 6мм нейлоновая стойка * 10шт
  • M2 x 8мм саморез * 2 шт (для крепления камеры)

  • Программное обеспечение и онлайн сервисы:

    Arduino IDE
    ОС Raspberry Pi Raspbian
    Google Assistant SDK
    Alexa Voice Service

    Корпус и электроника

    Как уже упоминалось ранее, предлагаемый автором проект список электронной начинки не стоит рассматривать как единственно возможный - используйте те детали, которые считаете более подходящими. Собранный корпус с почти минимальным количеством деталей выглядит примерно так:









    Если Вам не нужны, к примеру, MPU6050, дальномер или сервоприводы головы и хвоста, их можно не использовать. Если вместо используемых деталей (стабилизатор питания, дальномер, сервоприводы и т.д.), Вам больше подходит другие, используйте их.

    Чертежи акриловых деталей корпуса, к которым крепится Arduino, сервоконтроллер, дальномер и т.д. есть в репозитории GitHub, при необходимости Вы можете их адаптировать под выбранную электронику.

    Давайте рассмотрим, что к примеру, можно поменять по питаю. Вместо двух 18650 и 3А стабилизатора для их питания, на первое время можно запитать сервоприводы от внешнего блока питания. Для возможности более длительной работы, можно использовать не два, а 4 или более 18650 аккумулятора, перенеся все или установив дополнительные по средине корпуса. При использовании литиевых аккумуляторов без встроенной платы защиты, для таких аккумуляторов желательно использовать внешнюю плату защиты.

    Вместо литиевых аккумуляторов можно использовать NI-Mh (в зависимости от количества и того, как подключить аккумуляторы, может отпасть необходимость в использовании понижающего стабилизатора для сервоприводов).

    В данном случае для питания сервоприводов использован понижающий стабилизатор на 5В 3А. Для той скорости перемещения и веса конструкции, этого достаточно. При изменении веса или алгоритмов движений, суммарное потребление может превысить 3А. В таком случае необходимо будет использовать более мощный стабилизатор.

    И так со всей электроникой. Беспроводной канал управления можно совсем не использовать или вместо ИК-приёмника и пульта, реализовать управление с помощью радиомодулей и управлять динозавром со смартфона или другой платы Arduino (есть платы расширения с джойстиками и штекерами для подключения радиомодуля). Другой сервоконтроллер, дальномер и т.д.

    Оболочка







    Изначально Жаквин Бьюкенен (Jacquin Buchanan) анонсировал три варианта оболочек (дракон, стегозавр и трицератопс). На данный момент в репозитории проекта опубликованы только файлы (в STL формате) для оболочки трицератопса, работа над остальными пока продолжается. Если проект наберёт достаточную популярность, позже появятся и сторонние варианты оболочек.

    Искусственный интеллект

    Для экспериментов с алгоритмами ИИ (создание автономного или интерактивного робота), в корпус дополнительно можно установить Raspberry Pi Zero Wireless, а к ней модуль камеры, плату расширения Seeed ReSpeaker 2-Mics Pi HAT и динамик. Если вычислительных ресурсов Pi Zero недостаточно, вместо неё можно использовать одну из старших моделей.










    Выбор электроники для создания интеллектуального робота, на этом не ограничивается.

    Pixy2 CMUcam5 Smart Vision:



    OpenMV4 Cam H7:



    Для реализации алгоритмов искусственного интеллекта, существуют специализированные нейроускорители (тензорные ускорители), к примеру, на чипе K210. Этот ускоритель предназначен для обработки звука и машинного зрения. Данный ускоритель используется в ряде модулей и плат серии MAIX.

    Grove AI HAT (плата расширения для Raspberry PI, с установленным модулем MAix M1):



    MAix BiT:



    Maixduino (ESP32 + K210 в форм-факторе Arduino Uno):



    Для плат этой серии есть модули стереокамер (MAIX Binocular Camera) и массивов микрофонов (R6+1 Microphone Array):






    Это только небольшая часть из того, что можно использовать для реализации алгоритмов ИИ, если сделать перекомпоновку деталей и/или внести изменения в акриловые детали корпуса.

    На своём официальном канале Жаквин Бьюкенен (Jacquin Buchanan) опубликовал ряд видео, в которых он показывает процесса сборки:















    Данная статья - является собственностью интернет-магазина РОБОТОТЕХНИКА