ApplePI

„Applepi“ Version 1.00

Der „Applepi“ namens „Alexa“ ist ein halb autonomer Lernroboter für Kinder. Durch seine einfach und intuitiv gestaltete grafische Oberfläche ermöglicht er selbst den kleinsten unter uns den einfachen und spielerischen Umgang mit Robotern. Mit den von mir in Python und TKinter programmierten Spielen lernen die Kinder lesen, schreiben, Zahlen und Grundrechenarten sowie Tiere, Fahrzeuge, Gegenstände, Farben und Formen. Alle Spiele lassen sich durch den im Bauch montierten 10“ Touch-Monitor bedienen. Die Spracherkennung und Ausgabe ermöglicht eine Kommunikation mit der auf SQL basierten künstlichen Intelligenz. Der Roboter lässt sich durch einen schnurlosen X-Box360-Controller durch das Haus steuern. Die auf dem Kopf montierte X-Box Kinect, die Ultraschallsensoren sowie die Hardwareendschalter übernehmen dabei die „Kollision Detektion“. Das Gesicht des Roboters wird auf dem im Kopf montierten 5“ Touch-Monitor dargestellt und bewegt die Augen mit Hilfe von Gesichtserkennungs-Software in Richtung des Benutzers. Für die bessere optische Verfolgung des Benutzers sowie für die 2D-Karten-Erstellung des Raums ist der Kopf über einen Schrittmotor um 180° schwenkbar. Ein animierter Mund wird auf dem „Sensehat“ angezeigt. Sein selbst entwickelter Roboterarm ermöglicht ihm Gegenstände in der „realen“ Welt zu manipulieren. Die 12Volt-15AH-Stunden-Blei-Batterie sorgt für ein möglichst langes Lernerlebnis.
Für eine gute Zugänglichkeit der verbauten Elektronik sorgen die vielen Klappen (Rot) und abnehmbaren Teile (Gelb).
Intern kommunizieren die 3 Raspberry über ein auf Ethernet basiertes selbst entwickeltes TCP-Socket-Protokoll. Für die Kommunikation zur Außenwelt können W-LAN, Bluetooth sowie eine 433Mhz Schnittstelle verwendet werden.
Ein robustes Gehäuse und eine bunte speichelfeste Farbe runden das Gesamtpaket ab und geben ihm ein freundliches und lustiges Aussehen.

Technische Daten:

Kopf:
Audio, Video, 3D Scan = X-Box Kinect Ver. 1414
Animierte Augen = 5” touch Monitor
180°drehung des Kopfs = Schrittmotor
Motor Treiber = L298N-ST, 25W, 5-35V, Max 2A
Steuerung = Raspberry Pi 3 Model B+

Bauch:
Hauptschalter = 20A, Umschaltung Laden / Externe 12V 4A
Bedienung des Roboters = 10” touch Monitor
Audio = 2x 4W 8 Ohm Lautsprecher an „3W Adafruit Speaker Bonnet“
Steuerung = Raspberry Pi 3 Model B+
Kommunikation = 5 Port Ethernet switch

Fahrgestell:
Antrieb = 12V DC Getriebe Motoren JGY370, 10r/min, 5.6kg.cm
Spannungsversorgung = Siga Blei Akku (SLA) 15AH
Sicherheit = 4x „Not-Aus Relais“ + Not-Aus Schalter

Maße: H*B*T = 75cm * 60cm * 50cm

Ansprechpartner/in: Sebastian de la Vega

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