<<

#272 ; Nova vivo por la loka 3D-fotila projekto

>>

Estis jam antaŭ mia infaneco en Finnlando la fama premiita belulino Armi Kuusela . Mia patrino ankaŭ nomiĝis Armi kaj certe ŝi ankaŭ estis relative bela virino. Tial mi bone memoras la sekvantan ŝercan poemon en karikaturo ( de karikaturisto Kari, oficiale Kari Suomalainen ) kun kvar korelativaj desegnaĵoj de belulino en aliaj pozoj, kredeble origine en granda finna ĵurnalo Helsingin Sanomat, esperante "la informoj de Helsinki":

Armi e[d]estä, Armi takaa,
Armi istuu, Armi makaa.

La belulino tiam multe aperis en fotoj kaj la karikaturisto eble estis jam iom teda kaj frustracia pri la afero. Esperante mi provas tion poemon traduki simple kaj rekte, sen aspiro por poemaj rimoj:

Armi deantaŭ, Armi depost,
Armi sidas, Armi kuŝas.

Mia propra nova belulino ne estas tute sama, sed jes, certe ĝi estos tre bona, kvankam tute ne premiita. Mi iom fotis ĝin sur seĝeto el diversaj flankoj por ĉi tiu artikolo. Temas pri simpla 3D-fotilo per Raspberry Pi (RPi) kartaj mikrokomputiloj.

La origino de projekto estis dum studado en teknika universitato, sed universitato jam tute ĉesis por mi kaj nun la grava laboro kontinuas sendepende de senutilaj malbenitaj universitataj burokratoj. Mi ne bezonas universitaton kaj la tuta konstruaĵo estas nur mia sole. Universitato ne posedas ion parton de mia propra laboro - kaj neniam posedos. Miaj propraj projektoj evidente ne estis interesaj por la altlernejoj.

Ĉu la ekstera aspekto de ĉi tiu grava produktaĵo eble lasas iom por deziri? Ĉu la stiligado kaj formplanado de ĉi tiu altklasa artaĵo kiel eble plej bone plaĉas por via tre galanta gusto kaj por viaj ege rafinitaj okuloj? Ĉu ne? Surprize! Ĉiuokaze ĝi enhavas multe da interna beleco, abundan saĝecon kaj multe da bonaj eblecoj.

La fasado de 3D-fotilo estas iom amuza. La hara vizaĝo de dana maristo ( antaŭa kovrilo de notbloko el vendejo flying tiger ) en la fronto havas du malmultekostaj rebrilaj hararaj ROCK ornamaĵoj ( el proksima K-butiko ). Evidente la maristo ne havas oreloj. Ĉu danaj maristoj tute ne havas oreloj? Eble mi devus krei novaj oreloj por la malfeliĉa maristo? Certe ĉiuj maristoj bezonas almenaŭ unu orelringon kaj kredeble tial ankaŭ eĉ unu orelon! Kie alie la maristo pendigu sian devigan orelringon?

Klare la projekto 3D-fotilo konsumos multe pli da tempo por plenumi ol mi origine supozis. Eble eĉ mian tutan vivon? Por nia kara nacieto Mueleja Insulo la projekto tamen estas tre centra, unu el la tre malmultaj ekonomie eblaj realaj praktikaj projektoj de nia malgranda civito.

Kelkaj regresoj okazis dum konstruado, sed mi tamen kredas ke la laboro progresos iom post iom. Nia civito nepre konstruos nian propran 3D-fotilon. Mi fidas ke la nuna aparato provizore estas sufiĉa. Komputilajn programojn - plejparte por la tria RPi-komputilo ekster la 3D-fotilo - mi ankoraŭ tamen certe devas disvolvi pli multe.

Desegnaĵoj kaj iom da informo pri la selektita arkitekturo de 3D-fotilo estas en malnovaj artikoloj #231 kaj #246. Vi notu ke la ĉi tie ofte menciita "tria komputilo" situas ekster la 3D-fotilo. Oni uzas la 3D-fotilon el la tria komputilo, kiu havas norman ekranon, klavaron ktp. Homa uzanto uzas la trian komputilon kaj la tria komputilo uzas la 3D-fotilon tra la signaloj de Ethernet.

Miaopinie estas pli simple se oni "izolas" la funkcion de fotiloj en la du komputiloj, sed ekzistus ja ankaŭ aliaj alternativaj arkitekturoj. Oni tamen unue selektu la vojon por iri kaj sekve iru laŭ la selektita vojo. Unue oni konstruu soklon kaj poste oni konstruu domon sur la soklo, kaj ne renversite. Unue principoj, poste efektivigo.

Mi decidis por uzi du relative malgrandaj montriloj por la 3D-fotilo, kvankam estus uzebla sen montriloj. En la dua foto dekstre vi vidas la montrilojn en la alia flanko de 3D-fotilo. En la foto la komputiloj jam funkcias, labora tablo de propra operaciumo ( vario Buster ) de RPi-komputiloj estas videbla en la foto. Krome ekzistas ankaŭ fotiloj de "nur" 2 megapixel konstruitaj kune kun ĉiu montrilo, sed tiojn mi fakte ne bezonas en ĉi tio projekto.

La montriloj ricevas sian elektran energion - de tensio 5 Voltoj kaj proksimuma kurento po 0,5 Amperoj - el la sama fonto per USB-konektilo kie la komputiloj kaj la modesta 5-porda Ethernet-switch ricevas siajn 230 V. Ni bezonas nur unu elektran konektilon por la 3D -fotilo. Du pordoj de Ethernet-switch provizore restos liberaj. Eble io estonta vario de 3D-fotilo ilin uzos ekzemple por gvidi elektraj motoroj de roboto?

La malgrandaj RPi-komputiloj ne estas tre ŝparemaj pri elektro. Mi kredas ke la tuta elektra efekto de ĉi tio 3D-fotilo povus esti eĉ 25 W ... 30 W. Sed estas ja multe da libera elektra energio en la granda mondo. La komputiloj estas bone ventolitaj en siaj ujoj kaj restos sufiĉe malvarmaj.

Oni konektas por la 3D-fotilo el tria komputilo (ne konektita en ĉi tiu kazo kaj ne aperas en fotoj) tra iom longa Ethernet -kablo. Certe oni unue bezonas scii la lokajn IP-adresojn de du fotilaj komputiloj - nature kun iliaj korelativaj sekretaj vortoj - en ĉi tiu eta loka komputila reto de nia kara ŝtateto. Niaj altaj valoroj ja estas lokaj. La komputiloj en la 3D-fotilo ne havas sendratan konekton, kvankam estus ebla teknike. Mi nome amas konduktilojn. Pli malmulte da elektra konfuzo, pli malmulte da sekurecaj problemoj.

Mi nome ne volas permesi rektan Internet -konekton por la 3D-fotilo. Ĉi tio tute ne estas io nuntempe ege favorata IoT -projekto. La mallongigo IoT signifas "Internet of Things", la ĝenerala komputila reto por diversaj aŭtomataj aparatoj.

La tuta grando de ĉi tiu 3D-fotilo estas proksimume (alteco) 0,4 metroj * (larĝeco) 0,4 metroj * (profundeco) 0,2 metroj, do ne tre malgranda. Estas la unua eksperimento, prototipo. Laŭ mia opinio la 3D-fotilo estas relative kompakta tutaĵo, kvankam konsistas el multaj, principe sendependaj partoj kaj kabloj. Nu, certe estus iom nekonvena por transporti, sed provizore restos hejme.

Ni memoru ke la 2 RPi-komputiloj povus alternative sole funkcii kiel sendependaj komputiloj. La 3D-fotilo estus uzebla sen montriloj. La iom alta stativo "DURABLE 5683" ( vidu malnovan artikolon #244 ) estas utila en praktiko. La malgrandaj fotiloj ja ne povas kuŝi rekte sur planko. Ni volas ĝenerale foti proksimume horizontale kaj ni ne volas foti plankon. La fotila angulo estas iom granda kaj tial la fotiloj situu iom alte super la planko.

Maldekstre vi vidas la teknikon malantaŭ la distra fasado, la "kapoto" de maŝino. Estonte mi eble efektivigos kelkaj malgrandaj modifoj. La RPi-komputiloj estas nun la nova vario 4, sed kredeble la iom malnova vario 3 estus tute sufiĉa. La fotilaj komputiloj plenumas relative simplan fotilan taskon kaj ili ne bezonas esti tre fortaj. La tria komputilo tamen estu kiel eble plej forta. La du malgrandaj fotiloj estas iom malnova vario 1.3 sed tute uzeblaj kaj taŭgaj, eĉ ekscese bonaj en norma iom forta interna lumo. Mi iom skribis pri la malmultekosta CMOS -fotilo en artikolo #236.

La malgranda fotilo havas nur simplan fiksan optikon. La fokusa distanco de objektivo estas malgranda kaj konstanta, nenia Zoom aŭ variado de fokusa distanco estas uzebla por la simpla objektivo. La enfokusigo de objektivo eblas reguligi nur mane per speciala laborilo. Preciza foto estas norme ekzemple el distanco 1 metro ĝis infinito. La aperturo de fotilo restas ĉiam la sama. Norme la ekspona tempo estas selektita aŭtomate. La fotiloj ne estas tre bonaj en malforta lumo.

La ideo de 3D-fotilo estas ke ambaŭ la 2 fotilaj RPi-komputiloj unue fotos ion saman objekton el iom aliaj lokoj kaj direktoj. Sekve la tria komputilo kopias por si la fotojn de dekstra kaj maldekstra fotilo kaj provas ekzemple kalkuli la distancon kaj direkton (el la 3D-fotilo) al la dezirita objekto. La tria komputilo uzos grandan programon OpenCV kio estas forta nefermita libera programo por komputila vidkapablo, angle "Computer Vision". Ni bezonas fortan programan solvon.

Certe oni povus plani pli komplikan sistemon kiu kondukas la programon aŭtomate per eventoj, uzante ekzemple ROS ( "Robot Operating System" ) aŭ JADE ( "Java Agent Development ..." ) por uzi la 2 fotilojn. En tia sistemo kliento petus la fotilojn por foti kaj ĝi ricevus fotojn kiam la fotiloj estas pretaj kun la laboro. Tamen ĉi tie ni provizore traktas nur la bazan funkcion de 3D-fotilo, "Quick and Dirty".

Ekzistas du aliaj eblecoj por uzi la 3D-fotilon el la tria komputilo tra la Ethernet -kablo:

La VNC estas tre klarbilda ĉar ĝi montras la laboran tablon de distanca komputilo de 3D-fotilo por la tria komputilo kaj ebligas por uzi la distancan komputilon preskaŭ same kiel la lokan. Simpla SSH -teksto tamen estas forta laborilo por aŭtomatigo. Miaopinie oni uzas VNC mane. Do la klarbilda VNC fakte estas iom - ĉu mi diru tiel malafable - superflua kaj luksa. Simpla kaj iom triviala SSH en komanda fenestro estas la vera peza griza labora ĉevalo.

Fakte la arkitekturo de RPi-komputilo estas iom speciala kun fotilo. La fotila komputilo montras la foton por sia propra montrilo (se tio ekzistas) kiam ĝi fotas, sed tra la VNC -konekto oni vidas samtempe nur la laboran tablon de distanca komputilo. Oni devas aparte kopii la pretajn fotojn por la tria komputilo por ilin pritrakti kaj manipuli. La "preview" funkcio de fotilo montras foton por la loka ekrano, sed ne por la tria komputilo tra la VNC-konekto. Certe oni povas aparte vidi la pretajn fotojn en la distanca komputilo el la tria komputilo tra la grafike talenta VNC-konekto.

Kelkaj estontecaj deziroj mi havus. Eble mi iam konstruos 3D-fotilon kun pli malgranda fota angulo. Eble mi iam konstruos fotilon kion eblas celumi akurate per malgrandaj elektraj motoroj, ekzemple stepper -motoroj. Eble mi konstruos NoIR-tipan fotilon kio vidos kaj fotos - almenaŭ proksimen - en tuta videbla malhelo per IR-ledoj? Eble mi programados 3D-modeloj de objektoj el fotoj de 3D-fotilo? Eble mi unu belan tagon gvidos malgrandan roboton per la fotoj de 3D-fotilo?

Jes, tamen estas jam provizore kredebla aparata tutaĵo la 3D-fotilo. Laboro kontinuos, ni batalos, ni lernos, ni programados, ni progresos, ni fotados.

Kaj certe fine .......... NI VENKOS!

La Ambasadoro en Pori
de sendependa nacio
Mueleja Insulo


Menuo
Ĉefa paĝo (finna lingvo)