Ако сте привлечени от образователна роботика и търсите универсален хуманоид, който да учите и преподавате, Tonybot е опция, която се откроява с комбинацията си от Разширена мобилност, AI модули и лекота на програмиранеТова не е просто поредната играчка: дизайнът и екосистемата му са предназначени за реално учене от нулата до средно и напреднало ниво.
Освен че се движи с лекота, този робот интегрира компютърно зрение, гласово управление и IoT възможности, всичко това базирано на 17 стави и интелигентни сервомотори. Благодарение на съвместимостта си с Arduino, Scratch и Python, Подходящ е за класни стаи, майстори и самоуки хора.и ви позволява да преминете от прости упражнения към сложни проекти с управляема крива на обучение.
Какво е Tonybot и за кого е?
Тонибот е програмируем хуманоиден робот Проектиран за образователни цели, той съчетава солиден хардуер, достъпен софтуер и образователни ресурси. Може да ходи, да се върти, да танцува или да изпълнява гимнастически съчетания със забележителна стабилност и го прави с... 17 степени на свобода (17DOF) и шинни сервомотори, осигурявайки плавност и прецизност във всяко движение.
Той е насочен към всички възрасти и профили: от ученици, започващи с блоково програмиране, до тези, които искат да се задълбочат в Arduino и Python. Наличието на модули като AI зрение, гласово взаимодействие, ултразвукови сензори, IMU, матричен дисплей и WiFi свързаност ви позволява да изследвате... роботика, изкуствен интелект и ИН в същата среда.
Контролът може да се осъществи от интуитивно приложение за насочване на движенията и активиране на групи от действия или от компютър, използващ графичен софтуер, който улеснява редактирането на пози и хореографии. Тази двойственост на контрол и програмиране прави... да бъде полезно както за бързи демонстрации, така и за задълбочена практика.
Стандартно се предлага с функции като измерване на разстояние, избягване на препятствия, възстановяване след падане и разпознаване на допир, а ако искате да продължите, поддържа разширение с множество модули от серията Hiwonder. С всичко това, става отворена платформа за експерименти и вторично развитие.
Интелигентен дизайн, съединения и сервомотори (17 степени на свобода)
Механичната основа на Tonybot се поддържа от 17 стави, които предлагат широк и естествен диапазон от движения. Това му позволява да изпълнява задачи, вариращи от основни движения до гимнастически фигури и сложни хореографии с... фино управление и плавни преходи.
За да постигне това, той използва сервомотори с високоволтова серийна шина, заедно със сервомотори против заглушаване, избор, който повишава прецизността, устойчивостта на напрежение и енергийната ефективност. На практика това означава, че роботът е способен да поддържа сложни пози и да реагира с... по-стабилни и последователни движения дори когато програмата изисква бързи промени.
Друг ключов момент е намаляването на тока благодарение на работата при 11,1 V в сравнение с традиционните сервомотори 7,4 V. Тази разлика надхвърля 60% подобрение в консумацията, което... удължава автономността и увеличава живота на батерията, нещо особено полезно в класните сесии или изложби.
Хардуерна архитектура и драйвери
Мозъкът и мускулите на робота се споделят между два координирани контролера: единият е предназначен за сервомотори, а другият е базиран на ESP32 за разширяване на модулите. Тази архитектура с два контролера подобрява производителността и позволява на всяка подсистема да прави това, което умее най-добре. оптимизиране както на движението, така и на интеграцията на сензорите.
Главата включва ултразвуков сензор с RGB осветление, който освен че измерва разстояния, служи като интерактивен и сигнализиращ елемент. Този комплект поддържа допълнителни разширения на сензорите, така че ако вашият проект го изисква, можете добавяне на нови входове и изходи без преструктуриране на робота.
ESP32-S3 WiFi модул за зрение
Машинното зрение е основна част от Tonybot и се управлява от модул, базиран на ESP32-S3, с WiFi свързаност. Неговата 2-мегапикселова HD камера осигурява ясен поток от изображения, а комуникациите поддържат UART и I2C за интеграция с останалата част от системата. Също така поддържа режими за директно свързване към LAN STA и AP, което позволява лесно свързване в мрежа. улеснява свързването на робота както към локални, така и към мрежи от точка до точка.
Една от най-практичните функции е стрийминг на видео на живо в реално време. Свързани чрез Wi-Fi, можете да отворите определен URL адрес, за да видите камерата от приложението или от вашия компютър – идеално за дебъгване на алгоритми, показване на практики в класната стая или експерименти с документирано зрение без кабели между тях.
Възможности за зрение с изкуствен интелект
Модулът на камерата не е просто визьор: той включва AI алгоритми за разпознаване и проследяване. Използвайки сегментиране на цветовия праг, роботът може точно да идентифицира различни нюанси и оттам задействане на програмирано поведение адаптирани към всеки цвят.
За човешко взаимодействие, роботът включва разпознаване на лица, базирано на лека конволюционна невронна мрежа. Ако роботът идентифицира лице в полето си на видимост, той може да активира предварително определени рутини, от поздрав до... блокиране на движенията или гласовите отговори, в зависимост от това какво сте планирали.
Проследяването на цветовете позволява на Tonybot автоматично да локализира и следва обекти с определени нюанси. Това е чудесна основа за упражнения по мобилна роботика, като например ескортиране на маркер или реагиране на... визуални подсказки, дефинирани от ученика.
И накрая, визуално-базираното проследяване на линии позволява пътища с различни цветове да бъдат откривани и следвани автономно. Това отваря вратата към визуално-базирани практики за навигация и контрол. без да се прибягва до специални почвени сензори.
Гласово взаимодействие с WonderEcho
Модулът WonderEcho добавя гласов контрол и отговор с обхват до 5 метра, предназначен за образователни среди и демонстрации. Той интегрира невронен процесор, който поддържа разпознаване и възпроизвеждане с едно щракване, както и обучение на модели, което позволява... персонализиране на ключови думи и команди без усложнения.
Разпознаването работи на китайски и английски език, но командите, които задействат действия, могат да бъдат адаптирани към програмираните от вас рутини. Да го помолите да се движи напред, назад или да се наклони е толкова просто, колкото да му говорите, и роботът ще може да... потвърждаване на изпълнени поръчки с глас ако го конфигурирате по този начин.
В обхват от 5 метра, Tonybot разбира инструкциите и задейства свързаните с тях действия, което го прави много полезен в класове и семинари. Той също така поддържа специфични случаи на употреба, като например възстановяване след падане: със съответната активираща дума и команда, роботът изпълнява своята изправена последователност без ръчна намеса.
Освен това е възможно да се персонализират гласови съобщения. Например, ако засече обект пред себе си, може да възпроизведе поздрав или програмирано от вас съобщение. Комбинацията от глас и зрение прави робота реагирайте по-естествено на заобикалящата ви среда.
Интернет на нещата, приложение и дистанционно управление
Свързаността е друг от стълбовете на Tonybot. Той включва WiFi модул, ориентиран към интернет на нещата, и сензор за температура и влажност, който захранва свързани проекти: от свързване на хореография при получаване на събитие до активиране интелигентни предупреждения и дистанционно наблюдение от приложението.
Приложението IoT ви позволява да преглеждате данни за температура и влажност в реално време, да задействате аларми и да имате достъп до множество функции, всичко това с корекции в движение. Идеята е, че можете да експериментирате със свързания слой, без да се налага да се занимавате със сложни интеграции: дистанционно управление, телеметрия и действия, всичко на едно място.
Сред дистанционните действия се открояват управлението на ултразвуковото сензорно осветление (RGB), което показва състояния или разстояния с цветове; активирането на танци и групи от предварително дефинирани движения; и дисплей на данни на LED точкова матрица на рамото.
Интелигентната алармена система комбинира зрение и сензори: разпознаване на лица, откриване на обекти, предупреждения за близост, предупреждения за сблъсък и отклонение от позата, с известия от приложения в реално време. За да се обучават на концепции за сигурност, мониторинг и диагностика, Това е много пълен комплект.
Сензори и разширение: неограничени възможности
Tonybot е оборудван със сензори и поддържа още. Стандартно е с RGB ултразвук, IMU и зумер и е съвместим с модули като матричен дисплей, вентилатор, сензори за температура и влажност, както и Wi-Fi свързаност. Благодарение на програмирането, можете... активирайте креативни функции и ги комбинирайте помежду си да решава предизвикателства.
Съвместимостта със сензорите от серията Hiwonder и поддръжката за вторично разработване правят робота развиваща се платформа. Можете да добавяте, програмирате и тествате нови възможности, без да се налага да променяте основния хардуер, който удължава полезния живот на оборудването и позволява дългосрочни проекти.
На практическо ниво, Това са някои примери за незабавна интеграция които можете да имплементирате с много малко код:
- Екран за измерване на разстояниеМонтираната на рамото точкова матрица показва разстоянието, засечено от ултразвука, в реално време, което е идеално за обяснение на концепциите на сензорите и представянето на данните.
- Интелигентно гласово управление: С помощта на звуковия сензор на рамото, реагирайте на различни звукови модели (напр. пляскане с ръце в различни ритми), за да изпълнявате лицеви опори, коремни преси или усуквания.
- Сензорно управлениеСензорите за допир на рамото позволяват на робота да маха или да извършва всяко взаимодействие, което свързвате чрез софтуер, с леко докосване.
- Умен вентилаторКогато ултразвуковият сензор засече обект пред себе си, вентилаторният модул се включва автоматично; когато препятствието изчезне, той се изключва.
Компютърен софтуер и редактиране на стокови материали
В допълнение към приложението, то включва и графичен компютърен софтуер, предназначен за редактиране на движения и групи от действия без програмиране. Плъзгачите ви позволяват да регулирате сервомоторите поотделно или групово, да записвате пози и да свързвате последователности, постигайки... прецизни хореографии за много кратко време.
Този интерфейс е идеален за бързо създаване на танцови рутини, демонстрационни последователности или основни пози, които след това можете да използвате от Arduino, Scratch или Python. За практически занятия, той намалява бариерата за навлизане и ускорява създаването на прототипи.
Програмиране за всички нива: Arduino, Scratch и Python
В Arduino хардуерният интерфейс е съвместим и разработката се извършва с обичайната IDE. Базовият код е отворен и включва подробни коментари, нещо, което учениците и учителите оценяват, защото улеснява разбирането и модифицирането на действията на робота стъпка по стъпка, включително платформи като М-бот.
За начинаещи, блоковото програмиране в Scratch ви позволява да плъзгате и пускате инструкции, без да пишете код. По този начин можете да се съсредоточите върху логическите и роботичните концепции, преди да преминете към текстови езици, с по-интуитивно изживяване. визуално и незабавно обучение.
Ако искате да стигнете по-далеч, поддръжката на Python ви дава достъп до широка екосистема от библиотеки и модули, ускорявайки разработката и разширявайки функционалността. В комбинация с модулите за зрение и реч, Python позволява тестване на AI алгоритми и IoT потоци по гъвкав начин.
Като допълнителен бонус са предоставени подробни уроци и примери за употреба, обхващащи всичко - от основите до приложения, задвижвани от изкуствен интелект, което прави Tonybot... инструмент за обучение с добре структурирани ресурси.
Контрол от приложението: директен и гъвкав
Мобилното приложение ви позволява да управлявате робота в реално време: плавно движение, избор на жестове, стартиране на танц и изпълнение на предварително дефинирани групи действия. За изложби, търговски изложения или курсове, наличието на тези преки пътища улеснява работата. взаимодействието е бързо и много визуално.
Освен това, от приложението можете да регулирате параметри, като например разстоянието за ултразвуково откриване или цвета на осветлението му, което е полезно и за експерименти с възприятие и използваемост. Това е дистанционно управление, което не само движи робота, но и... позволява ви да докоснете настройките на сензора си в зависимост от контекста.
Сервомотори с високо напрежение и автономност
Използването на 11,1V сервомотори вместо традиционни 7,4V сервомотори намалява тока с повече от 60%, което пряко влияе върху ефективността и издръжливостта. Какво означава това на практика? По-малко топлина, по-ниска консумация при същия въртящ момент и по-дълго време за употреба с едно зареждане, ясно предимство при продължителни сесии.
Ако работите с взискателни последователности от движения или полеви упражнения със стрийминг, ще оцените тази оптимизация. Правилното управление на захранването е също толкова важно, колкото и изчислителната мощност, и ето... дизайнът е добре решен.
Проекти с изкуствен интелект, глас и интернет на нещата: Идеи за класната стая и за начинаещи
С разпознаване на цветове и проследяване на погледа можете да създавате упражнения като светофари, сортиране по цветове или проследяване на маркери. Разпознаването на лица позволява автоматични поздрави, контрол на достъпа или... активиране на рутини пред хора специфични, винаги в рамките на образователната рамка.
Гласът ви позволява да персонализирате команди и да тренирате модели за специфични команди, от стартиране на фитнес последователности до задействане на възстановяване след падане. В комбинация с интернет на нещата, е лесно да се изгради малки свързани асистенти които реагират на данни от околната среда или мрежови събития.
Приложението за интернет на нещата и точковата матрица улесняват показването на информация в реално време, като температура и влажност, а интелигентните аларми насърчават проектирането на системи за интелигентен дом. безопасност и прогнозна поддръжка в дидактически мащаб.
Реално преживяване: какво ви харесва най-много
Тези, които са го пробвали, оценяват, че изходният код е отворен и че има подробни уроци, защото това улеснява по-задълбоченото му проучване и адаптирането му към всеки проект. Мобилността от 17 степени на свобода осигурява забележителна плавност и прецизност, а техническата поддръжка се откроява с това, че е... бърз и решителен, когато възникне неуспех.
Като цяло, хардуерът е надежден, софтуерът е добре проектиран, а инструментите и интерфейсите са сравнително прости за това, което предлагат. Това е комплект, който е подходящ за тези, които искат... придобийте реален опит в програмирането и роботиката без да се отказваме от усъвършенствани модули за изкуствен интелект, глас и интернет на нещата.
Със своята комбинация от добре обмислена механика, изкуствен интелект, зрение и глас, както и нарастващ набор от сензори, Tonybot предлага плодородна почва за изучаване и преподаване на съвременна роботика, от основни движения до свързани проекти, които... Те интегрират възприятие, взаимодействие и контрол.
