In opdracht van: Keimpe de Heer 29 januari 2016 Hazal Ates Iris Haima Hedwig Klamer Jan van Steenbergen
1. Inleiding 1 2. Ontwikkeling van het idee 2 3. Prototyping 3 4. Het maken 4 5. Test en conclusie 5 6. Reflectie met PMI 5 Het project Robot life is een HKU-brede seminar georganiseerd door de afdeling Games & Interaction. Het doel van het project was om de deelnemers een basiskennis te geven van arduino doormiddel van de opdracht was een robot te maken die een emotionele interactie ondergaat. De term robot betekende in dit project dat het zonder knoppen moest werken en met doordat er iets in zijn omgeving veranderd hij beweegt. Hierdoor moesten we werken met sensoren en motors. Het project was merendeels een zelfstudie project waar we zelf doormiddel van internet moesten leren hoe we het project moesten maken met een paar ondersteunende colleges om ons de basis te leren van de technische en emotionele kant van een robot. 1
We vonden het allemaal lastig om snel op een idee te komen maar we waren alle vier wel overeen dat we een spel element in wilde zetten om mensen aan te trekken. Hieruit is de hoofdvraag die we hebben gevormd: Hoe kunnen we mensen op straat uit hun sleur halen en ze een spel laten spelen? Om deze hoofdvraag om te zetten naar een concept om mee te werken hebben we de vraag opgedeeld in vier deelvragen, die we individueel beantwoord hebben en samen besproken: 1. Hoe kunnen we mensen uit hun dagelijkse sleur trekken? 2. Hoe kunnen we de aandacht van mensen op straat trekken? 3. Hoe kunnen we (doormiddel van een robot) emoties bij mensen opwekken? 4. Waar maken mensen op straat tijd voor? We waren het onderling mee eens dat we het belangrijk vonden om mensen direct in het spel te betrekken door een robot die reageert op de mens en vervolgens een vervolg reactie van de mens uitlokt. Een beloningssystheem was volgens ons een handige manier om mensen aan te trekken, en uiteindelijk ontwikkelde dit zich tot een idee waarin mensen iets achter konden laten op straat zodat ze het gevoel krijgen iets bereikt te hebben. Uiteindelijk zijn we door al het onderzoek en ideeën te combineren op het concept gekomen van een robot die, terwijl hij mensen volgt, een krijtje/stift/verf op de grond drukt. Hierdoor ontstaat er door de interactie tussen mens en robot een tekening op de grond. We verwachtten dat zodra de mensen doorhebben dat de robot tekent als reactie op hun bewegingen, ze zich actief zullen betrekken in het spel en plezier zullen beleven in het maken van een tekening. Echter na onderzoek naar de vereiste programeer kennis en tijdsduur kwamen we erachter dat een robot iemand laten volgen te veel tijd, moeite, en sensoren eist. Daarom hebben we gekozen voor een wat makkelijkere optie; Een robot die mensen niet volgt, maar voor ze schrikt en wegrijdt. Op het internet vonden we een voorbeeld van een robot die mensen vermijdt. De gebruikte onderdelen en codes hebben we als basis gebruikt in ons project. 2
Als eerste stap in het programmeren van onze robot hebben we eerst op papier de acties neergezet die we willen dat de robot uitvoert. We hebben het project in stukken gehaakt zodat we stap voor stap konden werken naar het eind product: het afstand sonar gedeelte, het beweging gedeelte en het tekengedeelte. Afstand sonar Zodra een persoon op een meter afstand van de robot staat willen we dat deze achteruit rijdt. We hebben eerst verschillende afstanden getest door met een mini programma waarin een lampje brandt zodra de sonar geactiveerd wordt. (zodra iemand op een meter afstand of minder van de voorkant van de robot staat) Hierdoor kwamen we te weten ten eerste hoe de sonar werkte en ten tweede hoe we deze konden kalibreren. Het beweging gedeelte Een robot zich laten voortbewegen op wielen leek ons de makkelijkste manier. Hiervoor hebben we vier dc motoren gebruikt die aangedreven worden door een motor driver. We hebben de robot willekeurige achteruit gaande bewegingen gegeven zodat hij elke keer als er iemand voor stond op een andere manier schrikt. We hebben veel draaiende bewegingen hierin geprogrammeerd zodat hij minder snel ver weg zo wegrijden of tegen een muur zal oprijden omdat hij om zich heen kijkt. Doordat de motors snelheid afhing van wat voor batterij er aan zat gingen ze erg snel omdat ze aan 14,2 volt batterijen zaten. We lang geprobeerd deze snelheid te verlagen maar dit is ons uiteindelijk niet gelukt en hebben we alle bewegingen maar korte gemaakt zodat de robot niet te ver weg reed. Wat later toch positief bleek te zijn maar daar verder over in test en conclusie. Het teken gedeelte We wilden dat zodra de robot begint te rijden, er een krijtje op de stoep gedrukt wordt en meegetrokken wordt, tot dat de robot weer stopt. Dit wordt in maakproces verder uitgelegd. 3
Doordat we niet allemaal zo veel ervaring hadden met de arduino hebben we meerdere keren de bedrading verkeerd aangesloten waardoor we kortsluiting kregen met de arduino s. We dachten eerst twee arduino kapot te hebben gemaakt maar toen we ze naar een tijdje opnieuw probeerde aan te zetten deden ze het weer. Waarschijnlijk waren ze enkel oververhit geworden en deden ze het daardoor een tijdje niet. De behuizing voor de arduino hebben we lazer gesneden. Uiteindelijk bleek deze te klein te zijn en hebben we het opnieuw moeten doen. Hierom hebben we deze opnieuw laten lazer snijden, inclusief een gezichtje voor de robot, om de robot wat aantrekkelijker te maken voor het publiek. We hebben een bang gezichtje gekozen aangezien dat wel paste in het idee dat de robot weg vlucht voor de mensen. Na verschillende methoden onderzocht te hebben hoe een krijtje een patroon te laten tekenen op de vloer als de robot rijdt kwamen we er achter dat dit niet werkte. We kwamen er niet uit hoe genoeg druk op het krijtje te zetten, en een oplossing te bedenken voor het feit dat het krijtje steeds meer slijpt en dus kleiner wordt. We moesten dus ander teken materiaal nemen. Het druppelen van verf uit een fles (de deksel wordt dichtgehouden wanneer de robot stilstaat) was ons alternatieve idee. Verf op de stoep druppelen is alleen niet heel milieu en gebruikers vriendelijk (blijft aan schoenen plakken), dus hebben we stoepkrijt verkruimelt tot poeder en dit in een flesje gegoten. 4
Uit de test ontdekten wij dat de robot in het bijzonder populair was onder jonge kinderen. Het oproepen van een emotionele reactie was goed geslaagd. We kregen reacties als: wow! Hij kijkt echt bang! En mensen wilden de robot graag oppakken omdat hij zielig kijkt. Het robotje viel wel vaak om door evenwichtsproblemen en had schokkende snelle korte bewegingen doordat de motors zo krachtig waren, maar dit speelde goed in op het zorginstinct van mensen waardoor ze juist de interactie met hem aangingen om hem te helpen. Het krijtpoeder wat de robot achterlaat werkte verrassend goed, we wouden eerst deze met een servomoter uit een flesje tikken maar het bleek dat door de schokkende bewegingen van de robot al genoeg uitviel. Doordat de robot krijtpoeder achterliet gingen mensen er ook sneller met de robots spellen dan zonder poeder omdat de robot nu opvallender was. Pluspunten: Robots: werken met arduino, en programmeren Werkplaats: leren lassen, en metaal bewerken Interdisciplinair: andere mensen ontmoeten, werkwijze combineren, van elkaar leren Kickoff: goed gebrainstormd en een goede basis voor het project Minpunten: Tijd voor het project: Het was een te groot project voor twee weken Begeleiding: graag iemand gehad naar wie we toe zouden kunnen gaan als we vast liepen (met programmeren) Interessante punten: Psychologie: de psychologie les was een onverwachte aanvulling in deze seminar. 5