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Arbeiten mit der Pleo-Plattform

Pimp My Pleo

Pleo ist eine laut Prospekt "künstliche Lebensform" aus dem Hause Ugobe. Es handelt sich dabei um einen Roboter in Form eines kleinen Dinosauriers. Das erklärte Ziel der Entwickler von Pleo war es, einen Roboter zu bauen, der in besonderem Maße auf der emotionalen Ebene mit seinem Besitzer interagiert. Diese auf komerziellem Boden relativ neue Herangehensweise an die Mensch-Maschine-Interaktion macht Pleo zu einer interessanten Arbeitsplattform für Wissenschaftler, die auf diesem Gebiet forschen.

Statt die vorhandene Plattform abzuschotten, ermuntert der Hersteller die Besitzer-Gemeinde von Pleo, selbstständig die Hard- und Software weiter zu entwickeln. Im folgenden werden zwei Tutorials vorgestellt, mit denen sich Pleos Möglichkeiten der Interaktion und Orientierung deutlich erweitern lassen.

Pleo Spycam Hack

Pleo ist ab Werk mit einer kleinen Kamera ausgestattet, die ihm rudimentäre Mustererkennung ermöglich soll. Aus der Pleo-Gemeinde wurde vielfach der Wunsch nach Gesichtserkennung und -verfolgung geäußert. Dies ist mit der aktuellen Hardware nach unserer Einschätzung nicht möglich: Zum einen ist die Auflösung der Kamera zu gering, die ohnehin schwache Bildqualität wird duch das Plexiglasfenster davor weiter verschlechtert. Zum anderen dürfte der für die Kamera verbaute 32-bit NXP ARM 7 Sub-Processor mit Echtzeit-Gesichtserkennung überfordert sein. Daher bietet sich folgene Lösung an: Das Bildsignal wird über eine Funk-Spycam anfgenommen, von einem PC verarbeitet und die Steuersignale über Funk (s. XBee Hack) an Pleo zurück übermittelt.  Hier ist das Tutorial dazu.

XBee Hack

Pleo besitzt zwei serielle Ports, einen im inneren mit Bluetooth-Vorbereitung und einen unter einer Plastik-Abdeckung neben dem Hauptschalter. Über diese seriellen Schnittstellen können Informationen zu Pleos inneren Zuständen abgefragt und Pleos Reaktionen über Befehle gesteuert werden.
Ein sog. XBee-Modul kann nun relativ einfach das serielle Kabel durch eine Funkverbindung ersetzen. Der hier gezeigte XBee-Hack basiert auf der ersten Version von externer Link folgt PleoPet. Ohne seine Hilfe wäre dieses Tutorial nie zustande gekommen. Vielen Dank dafür!

Achtung!

Die beschriebenen Veränderungen sind nur für wissenschaftliche Forschung gedacht und führen dazu, dass die Garantie für Pleo erlischt. Einige der Modifikationen erfordern größere Eingriffe in das System und können zur teilweisen oder vollständigen Zerstörung von Pleo führen. Das Nachbauen der beschriebenen Änderungen erfolgt auf eigenes Risiko.

Update:

Die Datenverbindung über den Debugging-Port ist instabil. Das Problem ist dem Hersteller bekannt und wird laut Dokumentation (Manual des PDK) auf "Statische Entladungen"* zurückgeführt, welche zu einer Abschaltung der Verbindung führt: "***** WARNING: DISABLING MONITOR DUE TO NOISY RX LINE *****".

*Zitat: "NOTE: This connection mechanism is not officially supported by Ugobe due to potential issues with electro-static discarge. [...]"

Der Fehler tritt jedoch auch dann auf, wenn man Pleo ohne Latexhaut betreibt - das macht die Erklärung zumindest fraglich. Die Instabilität besteht auch bei sehr guter EM-Schirmung der Servo-Motoren, also scheinen Störfelder ebenfalls unwahrscheinlich. Eventuell spielt ein Spannungsabfall beim Betrieb mehrerer Servos eine Rolle?